頻譜分析儀原理學習

2021-08-20 12:41:20 字數 1227 閱讀 4259

雖是電子專業出身,但在學生期間用頻譜儀的次數比較少,連使用都不順暢更加不會想到去研究它的原理。但現在的工作主要就是檢測接收機,每天和頻譜儀 接收機各種裝置打交道,有必要也很樂意的研究下各個裝置的工作原理。

講解頻譜儀原理的書籍有很多,讀的第一本是師傅 給我的安捷倫的《頻譜分析原理 》

接著又自己看了《r&s的頻譜分析原理》,相較於安捷倫 r&s  更加注重從理論分析,個人更喜歡r&s的資料。

最初人們通過示波器看訊號的時域波形,但為了檢視主訊號及諧波等資訊,便出現了頻域的概念。

頻譜儀的發展歷程也是一樣的,由從時域轉換成頻域轉換成直接分析頻域再到最後的超外差式

1、傅利葉分析儀(fft分析儀)

訊號的頻譜是受其時域特性決定的,傅利葉分析儀顧名思義就是對時域訊號進行傅利葉變換,將時域訊號轉換成頻域訊號進行分析。要對時域訊號完全準確的分析,就需要無限期的對時域訊號進行分析。由於無法實現,便出現了,對時域訊號進行 取樣的處理方法。為了保證取樣的有效性(能夠通過頻域恢復時域訊號,不產生偽訊號),對取樣率提出一定要求。

根據夏農定理,取樣頻率至少高於輸入訊號頻寬的2倍。

對於經過低通濾波器的訊號,所需的最小取樣率是由最高訊號頻率決定的,取樣率至少高於最高訊號頻率的2倍。

對於時域訊號的採集不能是無限的,實際是採用固定的取樣數n的,這一過程就加窗

對取樣值的頻譜計算稱為 離散傅利葉變換(dft),這種方法要求  1 ) 訊號必須是週期訊號 2) 分析時間必須是訊號週期的整數倍 否則會出現訊號塗抹 即 「洩露效應」 。

實際的應用中限制 fft分析儀的是 a/d轉換器,由於要求 取樣頻率

便促進了直接對頻域進行分析。

2、 使用可調諧的帶通濾波器的頻譜分析儀

由於a/d轉換器的限制頻寬,fft分析儀僅適合測量低頻訊號。直接使用可調諧的帶通濾波器,將要濾波器通帶調諧到欲分析的頻率。濾波器的頻寬對應 頻譜儀的解析度,頻寬越窄 解析度越低,(可調濾波器的頻寬相對於中心頻率是個常數,隨著中心頻率的增加頻寬增加,即最小解析度增加)。要實現窄帶的 可調範圍覆蓋全頻段的濾波器是不可能實現的。進而產生了超外差式頻譜儀,通過混頻將中頻固定在乙個頻率,解決濾波器這一難題。

3. 超外差式頻譜儀

----混頻器

2,軌跡平均:對頻譜多次掃瞄,求平均,與平均檢波不同。

二、數字中頻  

低噪放:

還在學習中.......

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