淺析手持頻譜分析儀的頻率分辨力和測(cè)試靈敏度

更新時(shí)間：2021-01-08

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　　一、手持頻譜分析儀的簡(jiǎn)單工作原理現(xiàn)在所用的頻譜分析儀多為超外差式，并采用多次變頻(3～4次)，以降低中頻頻率，實(shí)現(xiàn)窄通帶和高分辨力。輸入信號(hào)與本振(LO)混頻，產(chǎn)生中頻(IF)信號(hào)經(jīng)窄帶中放被送到包絡(luò)檢波器，檢波器輸出信號(hào)被放大并使屏幕顯示產(chǎn)生垂直偏轉(zhuǎn)，掃描發(fā)生器保證屏幕顯示的水平頻率軸和本地振蕩器調(diào)諧同步，它同時(shí)驅(qū)動(dòng)水平偏轉(zhuǎn)調(diào)諧LO。

　　二、頻率分辨力當(dāng)信號(hào)進(jìn)入手持頻譜分析儀顯示時(shí)，所顯示的形狀其實(shí)是頻譜分析儀自身分辨力帶寬RBW(IF濾波器)形狀的顯示。若改變?yōu)V波器的帶寬，也就改變了顯示波形響應(yīng)的寬度。頻率分辨力為決定選擇性的MIN中頻濾波器的帶寬，帶寬越窄，分辨力越高。

　　不同分辨力帶寬下觀測(cè)到的同一信號(hào)濾波器的帶寬通常定義在3dB(或6dB)點(diǎn)上。濾波器的帶寬表示的是，可分辨的等幅信號(hào)間的MIN頻率間隔。

　　三、掩埋在大信號(hào)裙邊下的小信號(hào)的測(cè)量一般來(lái)說(shuō)，若兩等幅信號(hào)的間隔大于或等于所選用分辨力濾波器的寬度，兩個(gè)等幅信號(hào)就可以分辨出來(lái)了。但對(duì)于不等幅信號(hào)，尤其是一個(gè)大信號(hào)與一個(gè)相隔很近的小信號(hào)時(shí)，若兩信號(hào)的間隔只大于或等于所選用分辨力濾波器的寬度，小信號(hào)有可能被掩埋在大信號(hào)的裙邊中。因此，在具體測(cè)試確定分辨力大小時(shí)，還需考慮形狀因數(shù)(濾波器60dB對(duì)3dB帶寬之比)。

　　波形因素例如對(duì)于幅度相差60dB、頻率相差為10kHz的兩信號(hào)，其間隔至少是60dB帶寬的一半，此時(shí)，形狀系數(shù)是決定不等幅信號(hào)分辨力的關(guān)鍵。對(duì)于15：1的形狀因數(shù)，1kHz分辨力帶寬對(duì)應(yīng)的60dB帶寬是15kHz。它的一半是7.5kHz。即利用1kHz分辨力帶寬就能區(qū)分兩個(gè)信號(hào)了。所以此時(shí)分辨力帶寬(B0)應(yīng)小于或等于兩倍的信號(hào)頻率間隙(Δf)除以形狀因數(shù)(K)，即B0≤2Δf/K。

　　大信號(hào)與小信號(hào)同時(shí)顯示在選擇較小的頻率分辨力時(shí)需注意，由于較窄的濾波器所需的響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。若掃描時(shí)間設(shè)置的太快，手持頻譜分析儀的分辨帶寬濾波器不能充分響應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)幅度和頻率顯示不正確。為保證讀數(shù)正確，需按下式設(shè)置掃描時(shí)間：也可將掃描時(shí)間設(shè)為聯(lián)鎖(Coupled)方式，由儀表根據(jù)選取的頻率間隔和分辨帶寬自動(dòng)選取快的可允許的掃描時(shí)間。

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