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掃碼關(guān)注視頻號
頻域測量與時域測量示波器在時域測得近似方波的信號,，經(jīng)過傅里葉變換被分解為基波和高達11次奇次諧波,。當用頻譜分析儀從頻域觀察時。能夠識別出所有頻率組成。時域和頻域是從不同角度對同一個信號的描述,。
頻譜分析儀的工作原理就像一個寬帶接收機,，寬帶范圍從幾十kHz或幾十MHz開始,。接收機的功能是將輸入信號的頻率轉(zhuǎn)換為檢測回路能處理的頻段,。寬帶接收機包括一個混頻器、一個本機振蕩器（LO）和一個帶通濾波器,。本機振蕩器產(chǎn)生一個混頻振蕩信號,。混頻器將輸入信號與本機振蕩器產(chǎn)生的信號混合在一起,，總信號就包括兩種信號的和與差,，兩信號之差稱為中頻（IF），它是檢測回路使用的部分信號,。帶通濾波器濾掉信號中不需要的成分,，然后將僅留下的IF傳到檢測和顯示單元。
頻譜分析儀本質(zhì)上是一個寬帶接收機,，因此需要不只一次的頻率轉(zhuǎn)換,，次數(shù)由頻率范圍、頻率分辨率和RBW濾波器決定,。
1,、衰減器
將衰減器置于射頻輸入路徑，擴寬了輸入信號電平的動態(tài)范圍或?qū)︻l譜分析儀增添了更多的輸入保護,。
衰減器將來自混頻器（RF中部）的信號電平限制在一定范圍內(nèi),，如果輸入信號超過參考電平，將會引起測量誤差或偽噪聲,。這就是為什么某些頻譜分析儀會在特定信號條件下列出儀器規(guī)格,，包括混頻器中具體的信號電平。
2,、分辨率濾波器
當輸入信號頻率轉(zhuǎn)換為更低頻帶并濾入檢測和顯示單元時,，為了區(qū)分頻率接近的信號，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,，當通過較窄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。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。當兩個信號的頻率十分接近時,，這種情況就會發(fā)生,。另一種情況是，當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，如下圖所示,，所以這些濾波器又稱為分辨率濾波器,。
3、檢波器
RBW濾波之后,，檢波器能夠檢測能量并將其轉(zhuǎn)換成直流電壓,。顯示單元利用該直流電壓描繪頻譜分布。
4,、視頻濾波器
在直流電壓進入顯示單元之前,，需要將檢波器產(chǎn)生的噪聲壓縮，這個濾波器稱為視頻濾波器,，它的帶寬稱為VBW,。
視頻濾波器也作為后置濾波器，VBW會對顯示輸出產(chǎn)生影響,。如果待測信號通過兩個VBW濾波器,，其中VBW1小于VBW2，結(jié)果顯示VBW2的底噪要比VBW1大,，換句話說,，視頻濾波器將底噪平均了。但要注意的是,，底噪電平并沒有改變,，VBW濾波器僅平均噪聲電平，并不影響信號底噪的總體幅值,。
5,、掃描時間
上述內(nèi)容介紹了頻譜分析儀的基本結(jié)構(gòu)，而且對RBW和VBW也作了詳細解釋,。一般來說,，掃描時間與頻譜分析儀的頻率分辨率成反比。掃描時間越快,，解析度越低（RBW,、VBW越寬）；掃描時間越慢，解析度越高（RBW,、VBW越窄）,。因此如果選擇較窄的RBW或VBW，顯示信號的時間就會變長,。這就意味著RBW和VBW越窄,，掃描時間越長。對于RBW/VBW掃描時間,，絕大多數(shù)頻譜儀都具有自動和手動選擇模式,。自動模式權(quán)衡了頻寬,、RBW,、VBW和掃描時間，通常能獲取結(jié)合,。
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