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频谱分析仪有哪些类型?频谱分析仪4大性能指标解读!

2022-12-25
来源:FJH00
关键词: 频谱分析仪 CW RTSA SSA

一、频谱分析仪的应用

频谱分析仪在本质上是专业度极高且可进行不同配置调整的接收器,因此应用范围非常广泛,能够用于检测和测量连续波(CW)及调制射频/微波信号。通常情况下,频谱分析仪的感应硬件以及相关功能项与软件及控制系统相结合使用,进而实现更为强大的信号信息收集和测量。例如,某些频谱分析仪可用于测量动态范围、峰值功率、平均功率、峰值平均功率比(PAPR),以及其他在表征射频设备中所需的性能测量。

用户在使用频谱分析仪时,最常见也最熟悉的界面是标准频率与信号功率曲线。一些频谱分析仪还可以绘制出在一段时间内的频率和信号功率,称为瀑布图,这对于分析处于该时间段内的瞬态信号特性来说非常有用。其他常见的频谱分析仪界面还包括调制/解调图示,其中有部分能够直接显示来自输入信号的IQ数据。

二、频谱分析仪的类型

频谱分析仪也称信号分析仪,主要类型有:扫频式频谱分析仪(SSA)和实时频谱分析仪(RTSA)。

(1)扫频式频谱分析仪(SSA)使用调谐元件沿所需的频率范围进行扫描。老式的扫频式频谱分析仪(SSA)在工作时使用模拟调谐、滤波及显示元件,而现代扫频式频谱分析仪(SSA)将输入信号数字化,并使用快速傅立叶变换(FFT)方法将时域输入信号转换为频域。

(2)实时频谱分析仪(RTSA)与扫频式频谱分析仪(SSA)相似,不同之处在于实时频谱分析仪(RTSA)在扫描时,使用叠加的FFT,从而可以捕获持续时间非常短的信号。实时频谱分析仪(RTSA)还可以用于在设定的频率范围内连续捕获信号信息,直到达到实时带宽的极限。

三、频谱分析仪4大性能指标

很多刚入门的工程师在选型时不知道该着重关注哪些指标,下面小编针对频谱分析仪的七大性能指标进行讲解,希望对大家有所帮助:

1、输入频率范围

它指的是频谱分析仪可以正常工作的最大频率范围。 该范围的上限和下限由HZ表示,HZ由扫描本地振荡器的频率范围确定。 现代频谱分析仪的频率范围通常从低频段到射频频段,甚至微波频段,如1KHz到4GHz。 这里的频率是指中心频率,它是显示频谱宽度中心的频率。

2、分辨率带宽

光谱中两个相邻分量之间的最小行间距定义为HZ。 它表示光谱仪在指定的低点区分两个幅度相等的信号的能力。在频谱分析仪的屏幕上看到的测量信号的频谱线实际上是窄带滤波器的动态幅频特性图(类似于钟形曲线)。 因此,分辨率取决于幅频带宽的带宽。 为窄带滤波器的幅度频率特性定义的3dB带宽是频谱分析仪的分辨率带宽。

3、敏感性

频谱分析仪在给定分辨率带宽,显示模式和其他因素下显示最小信号电平的能力以dBm,dBu,dBv,V等表示。超外差光谱仪的灵敏度取决于仪器的内部噪声。测量小信号时,信号线显示在噪声频谱上。 为了从噪声频谱中轻松看到信号线,一般信号电平应比内部噪声电平高10 dB。此外,灵敏度还与扫描速度有关。 扫描速度越快,动态幅频特性的峰值越低,灵敏度越低,产生幅度差。

4、动态范围

可以以指定的精度测量输入端同时出现的两个信号之间的最大差异。 动态范围的上限受到非线性失真的约束。 有两种方法可以显示频谱分析仪的幅度:线性对数。对数显示的优点在于它可以在屏幕的有限有效高度范围内获得大的动态范围。 频谱分析仪的动态范围高于60dB,有时甚至超过100dB。



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