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頻譜工作時所能分析的信號頻率范圍
1. 頻率范圍 頻譜工作時所能分析的信號頻率范圍。為頻譜的指標(biāo),必須保證測試信號在頻譜的工作頻率范圍以內(nèi)。 2. 輸入功率 頻譜的輸入功率分為平均連續(xù)、脈沖輸入功率。平均連續(xù)功率是指儀器能連續(xù)輸入信號的功率值。脈沖輸入功率是指頻譜能測量的脈沖輸入功率的值(嚴格遵守廠家要求的脈沖寬度,占空比參數(shù))。輸入功率一般單位用dBm 表示,dBm 是一個考征功率的值,計算公式為:10lg(功率值/1mw)。例如:0 dBm = 1 mW,20 dBm = 100 mW,30 dBm = 1000 mW =1W。
選擇頻譜分析儀,請先考慮如下關(guān)鍵點
三階交互調(diào)變(TOI) 當(dāng)具有兩個頻率的信號或兩種不同頻率的信號同時輸入頻譜分析儀時,會引發(fā)三階交互調(diào)變。設(shè)輸入信號的頻率為f1和f2,則諧波如下: 我們關(guān)心的是3階諧波,如果f1和f2非常接近,那么2f2-f2和2f2-f1也將非常接近于初始信號,此時濾波器會很難濾掉這些諧波,如圖6 當(dāng)輸入信號頻率100和100:1時,它們的三階諧波99.9和100.2(2f2-f1)非常接近初始信號,這將給濾波器的設(shè)計帶來挑戰(zhàn)。因此頻譜分析儀自身的交互調(diào)變失真也會限制測量兩信號的能力。 動態(tài)范圍 不同的公司對動態(tài)范圍定義不同,但實際都指向同一件事情:測量幅度的能力??紤]到上述說明,實際包括的動態(tài)范圍不只一項。例如,如果測量兩種信號,需要考慮交互調(diào)變失真。如果輸入信號的頻率疊加在突波噪聲之上,就會限制動態(tài)范圍。通常,底噪和測量準(zhǔn)位之間的部分定義為動態(tài)范圍。有時也將顯示范圍(80和100dB)成為動態(tài)范圍,它描述了顯示范圍的電平范圍。圖7描述了全部過程。
RBW濾波器如何區(qū)分兩種信號
分辨率濾波器 當(dāng)輸入信號頻率轉(zhuǎn)換為更低頻帶并濾入檢測和顯示單元時,為了區(qū)別頻率接近的信號,會用到RBW(分辨率帶寬)濾波器。 在不同分辨率帶寬下,RBW濾波器如何區(qū)分兩種信號。將兩個等幅信號通過兩種RBW濾波器濾波,其中RBW1的分辨率優(yōu)于RBW2。從結(jié)果可以看出,當(dāng)通過較窄RBW1濾波器時,能清晰分辨出兩種信號,但是通過較寬RBW2濾波器時,結(jié)果就不如RBW1。我們可以預(yù)測到,如果RBW2的分辨率帶寬更寬,我們甚至?xí)⒔Y(jié)果誤認為是一個信號。當(dāng)兩個信號的頻率十分接近時,這種情況機會發(fā)生。另一種情況是,當(dāng)兩個信號的幅值差距很大,RBW1仍能夠檢測到較小信號,但是RBW2卻不能,如圖6所示。所以這些濾波器又稱為分辨率濾波器。
頻譜分析儀的應(yīng)用領(lǐng)域失真度量測
頻譜分析儀的應(yīng)用領(lǐng)域 失真度量測 由富立葉級數(shù)得知,除了不失真的諧振波(正弦波)外,任何波形除了 基 本 波 外 , 尚 有 高 諧 波 的 分 量 , 例 如 周 期 性 的 鋸 齒 波 (PeriodicSawtooth Wave),依富富立葉級數(shù)展開法,其對應(yīng)的數(shù)學(xué)式顯示有無限多個諧波,而諧波成份在頻譜分析儀則一覽無遺。 示波器無法測知信號的失真度,僅能顯示信號波形與時間的關(guān)系,但頻譜分析儀由對應(yīng)的諧波頻譜,可準(zhǔn)確地評估信號的諧波信號與振幅,進而評估失真度的大小。 其中,D2,D3 ,D4代表頻譜分析儀第二、第三、第四等諧波的量測值,由頻譜分析儀讀出其對應(yīng)的 dBm 值,再將 dBm 值依反對數(shù)法,求得其,再由上式可立刻求出失真度,失真度的數(shù)值明顯地表示信號的良窳,失真度愈大,信號波形愈差。