频谱分析仪介绍

频谱分析仪- 使用

　　噪声频谱分析仪一、什么是频谱分析仪在频域内分析信号的测试仪。以图形方式显示信号幅度按频率的分布，即X轴表示频率，Y轴表示信号幅度。

　　二、原理：用窄带带通滤波器对信号进行选通。

　　三、主要功能：显示被测信号的频谱、幅度、频率。可以全景显示，也可以选定带宽测试。

　　四、测量机制：

　　1、 把被测信号与仪器内的基准频率、基准电平进行对比。因为许多测量的本质都是电平测试，如载波电平、A/V、频响、C/N、CSO、CTB、HM、CM以及数字频道平均功率等。

　　2、波形分析：通过107选件和相应的分析软件，对电视的行波形进行分析，从而测试视频指标。如DG、DP、CLDI、调制深度、频偏等。

　　五、操作：

　　(一) 硬键、软键和旋钮：这是仪器的基本操作手段。

　　1、三个大硬键和一个大旋钮：大旋钮的功能由三个大硬键设定。按一下频率硬键，则旋钮可以微调仪器显示的中心频率;按一下扫描宽度硬键，则旋钮可以调节仪器扫描的频率宽度;按一下幅度硬键，则旋钮可以调节信号幅度。旋动旋钮时，中心频率、扫描宽度(起始、终止频率)、和幅度的dB数同时显示在屏幕上。

　　2、软键：在屏幕右边，有一排纵向排列的没有标志的按键，它的功能随项目而变，在屏幕的右侧对应于按键处显示什么，它就是什么按键。

　　3、其它硬键：仪器状态(INSTRUMNT STATE)控制区有十个硬键：RESET清零、CANFIG配置、CAL校准、AUX CTRL辅助控制、COPY打印、MODE模式、SAVE存储、RECALL调用、MEAS/USER测量/用户自定义、SGL SWP信号扫描。光标(MARKER)区有四个硬键：MKR光标、MKR 光标移动、RKR FCTN光标功能、PEAK SEARCH峰值搜索。控制(CONTRL)区有六个硬键：SWEEP扫描、BW带宽、TRIG触发、AUTO COVPLE自动耦合、TRACE跟踪、DISPLAY显示。在数字键区有一个BKSP回退，数字键区的右边是一纵排四个ENTER确认键，同时也是单位键。大旋钮上面的三个硬键是窗口键：ON打开、NEXT下一屏、ZOOM缩放。大旋钮下面的两个带箭头的键STEP配合大旋钮使用作上调、下调。

　　(二)输入和输出接口：位于一起面板下边一排。TV IN测视频指标的信号输入口;VOL INTEN是内外一套旋钮控制、调节内置喇叭的音量和屏幕亮度;CAL OUT仪器自检信号输出;300Mhz 29dBmv仪器标准信号输出口;PROBE PWR仪器探针电源;IN 75Ω1M—1.8G测试信号总输入口。

　　(三) 测试准备：

　　1、限制性保护：规定最高输入射频电平和造成永久性损坏的最高电压值：直流25V，交流峰峰值100V。

　　2、预热：测试须等到OVER COLD消失。

　　3、自校：使用三个月，或重要测量前，要进行自校。

　　4、系统测量配置：配置是测量之前把测量的一些参数输入进去，省去每次测量都进行一次参数输入。内容：测试项目、信号输入方式(频率还是频道)、显示单位、制式、噪声测量带宽和取样点、测CTB、CSO的频率点、测试行选通等。配置步骤：按MODE键——CABLE TV ANALYZER软键——Setup软键，进入设置状态。细节为tune config调谐配置：包括频率、频道、制式、电平单位。Analyzer input输入配置：是否加前置放大器。Beats setup拍频设置、测CTB、CSO的频点(频率偏移CTB FRQ offset、CSO FRQ offset)。GATING YES NO是否选通测试行。C/N setup载噪比设置：频点(频率偏移C/N FRQ offset)、带宽。

　　发展历程

　　频谱分析仪从发明以来，经历了模拟线路频谱仪、单片机程控频谱仪、电脑数字化频谱仪的发展历程。随着集成电路和微处理器电路的迅猛发展以及对信号测量要求的提高，频谱仪的工作频率不断提高，精度不断提升，体积和重量不断缩减。从早期巨大笨重的台式频谱仪，发展到广泛使用的便携式频谱仪，以及近年来现场应用越来越多的手持式频谱仪，频谱仪正向着数字化、高精度化、小型化发展。

　　老式的频谱仪为纯电路结构，早期的产品采用与示波器一样的示波管进行显示，通过快速扫描的接收机来形成频谱图。这类频谱仪基本没有自动测量功能，测量信号幅度靠人工对照示波管刻度进行数数，功能单一，只具有频谱仪基本的频率扫描和幅度显示功能，且精度很低。目前在主流应用中已基本淘汰。

　　单片机程控频谱仪是通过单片机微处理器来控制的频谱仪，虽然从外观上看，最早期的数字频谱仪依然采用示波管显示，但增加了字符发生器电路，在仪器屏幕上可以看到一些设置信息，并具有了一些自动测量功能。随后，高性能的微处理器和频率合成器电路相继被引入，使得频谱仪的工作精度、分辨率和程控化水平得到显著提高。显示屏由示波管发展为CRT管，显示的频谱图是通过微处理器计算后形成的，并增加了很多数控和自动测量功能，屏幕上显示的信息一下子多了很多，频谱仪的分辨率显著提高到1kHz的水平，部分高端产品达到了1Hz级别。

　　现代的数字化频谱仪除了射频信号处理单元，其余部分基本都数字化了。很多附加的专项测量功能，如TETRA信号测量、GSM信号测量，都能以软件开通形式添加，显示屏改为彩色液晶显示，并且进一步缩减了频谱仪的体积和重量，扫描速度进一步提高，背景噪声和相位噪声也得到了进一步控制，频谱仪的性能提高到一个新的水平，这更有利于对微小信号的测量。

　　此外，新结构体系的实时频谱仪也全新登场，更有利于对遂发的信号进行捕捉。

　　传统的频谱仪一贯比较笨重，比同年代的示波器重得多。很多大型台式频谱仪两个人都很难抬得动，即便是后期的HP8563E(CRT管型)之类，属于便携型的频谱仪，也有20kg重。随着液晶屏替代CRT显像管，以及仪器内部线路的进一步集成化，频谱仪的重量也有所减轻，如E4403B，重量在15kg左右。新一代的手持频谱仪成为现场检测中轻便灵巧的工具，新的N9340B装上电池的重量只有3.5kg左右，Rohde&Schwarz的 FSH3仅重2.5kg。