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1、频谱分析仪介绍生产频谱分析仪的厂家不多。我们通常所知的频谱分析仪有惠普(现在惠普的测试设备分离出来,为安捷伦)、 马可尼、 惠美以及国产的安泰信。相比之下,惠普的频谱分析仪性能最好,但其价格也相当可观,早期惠美的 5010 频谱分析仪比较便宜,国产的安泰 5010 频谱分析仪的功能与惠美的 5010差不多,其价格却便宜得多。下面以国产安泰5010频谱分析仪为例进行介绍。 1性能特点AT5010 最低能测到 2.24uv,即是-100dBm。一般示波器在lmv,频率计要在20mv 以上,跟频谱仪比相差 10000倍。如用频率计测频率时,有的频率点测量很难,有的频率点测最不准,频率数字显示不稳定,
2、甚至测不出来。这主要足频率计灵敏度问题,即信号低于 20mv 频率计就无能为力了,如用示波器测量时,信号 5失真示波器看不出来,在频谱仪上万分之一的失真都能看出来。但需注意的是,频谱仪测量的是高频信号,其高灵敏度也就决定了,要注意被测信号的幅度范围,以免损坏高频头在 2.24uv-1V 之间,超过其范围应另加相应的衰减器。 AT5010 频谱分析仪频率范围在 0.151000MHz(1G),其系列还有3G、8G、12G 等产品。AT5010 频谱分析仪可同时测量多种(理论上是无数个)频率及幅度,Y 轴表示幅度,X 轴表示频率,因此能直观的对信号的组成进行频率幅度和信号比较,这种多对比件的测量示
3、波器和频率计是无法完成的。 2性能指标(1)频率 频率范围:0151050MHz 中心频率显示精度:士lOOkHz频率显示分辨率:lOOkHz 扫频宽度:100kHz格100MHz格 中频带宽(一3dB):400kHz和 20kHz扫描速度:43Hz(2)幅度 幅度范围:一100+13dBm屏幕显示范围:80dBm(10dB格)参考电平:一27-13dBm(每级10dB)参考电平精度:2dD平均噪声电平:一99dBm (3)输入。输入阻抗:50n插座:BNC 衰减器:040dB输入衰减精度:1dDm最大输入电平:+10dBm、+25V(DC)3安泰5010频谱分析仪功能介绍安泰 5010频谱分
4、析仪面板功能示意图如图 4-4 所示。(1)聚焦旋钮(FOCJS):用于光点锐度调节。 (2)亮度调节旋钮(1NTENS):用于光点亮暗调节。(3)电源开关(POWER):被按下后,频谱分析仪开始工作。(4)轨迹旋钮(TR):即使有磁性(铍膜合金)屏蔽,地球磁场对水平扫描线的影响仍不可能避免。通过轨迹旋钮内装的一个电位器来调整轨迹;使水平扫描线与水平刻度线基本对齐。(5)标记按钮(ONOFF):当标记按钮置于 OFF(断)位置时,中心频率(CF)指示器发亮,此时显示器读出的是中心频率,当此开关在 ON(通)位置时,标记(MK)指示器发亮,此时显示器读出的是标记的频率,该标记在屏幕上是一个尖峰。
5、 (6)标记旋钮(MARKER):用于调节标记频率。(7)LED 指标灯:闪亮时表示幅度值不正确。 这是由于扫频宽度和中频滤波器设置不当而造成幅度降低所致。这种情况可能出现在扫频范围过大时(相对于中频带宽(20kHz),或视频滤波器带宽(4kHz),若要正确测量,可以不用视频滤波器或者减小扫频宽度。(8)中心频率粗细调(CENTFERQ 和 FINE 两个旋钮):两旋钮均用于调节中心频率。中心频率是指显示在屏幕水平中心处的频率。(9)中频带宽选择(400kHz、20kHz):选在 20kHz 带宽时,噪声电平降低,选择性提高,能分隔开频率更近的谱线。此时,若扫频宽度过宽,则由于需要更长的扫描时
6、间,从而造成信号过渡过程中信号幅度降低,使测量不正确。此时“校准失效”LED 发亮即表明这一点。(10)视频滤波器选择(VIDEOFILTER):可用来降低屏幕上的噪声,它使得正常情况下,平均噪声电平刚好高出其信号(小信号)谱线,以便于观察。该滤波器带宽是 4kHz。(11)Y 移位调节(Y-POS):调节射速垂直方向移动。(12)BNC 5011 输入端口(1NPUT 5011):在不用输入衰减时,不 允 许 超 出 的 最 大 允 许 输 入 电 压 为 +25V(DC) 和 十10dBm(AC)。当加上 40dB 最大输入衰减时,最大输入电压为+20dBm。(13)衰减器按钮:输入衰减器
7、包括有 4 个 10dB 衰减器,在信号进入第一混频器之前,利用衰减器按钮可降低信号幅度。按键压下时衰减器接人。在连接任何信号到输入端之前,先选择设置为最高衰减量(4x10dB)和最高可用频宽(扫频宽度 100MHz格),若此时将中心频率调在 500MHz,则在最大可测和显示频率范围内检测出任意谱线。当衰减减小时,基线向上移动,则可指出在最大可显示频率范围(例如 1200MHz)之外信号幅度有溢出。(14)扫频宽度选择按键(SCANWIDTH):用来调节水平轴的每格扫频宽度。用 u 按键来增加每格频宽,用 t 按键来减少每格频宽。转换是125步级,从 100kHz格-100MHz格。 此扫频宽
8、度以 MHz格显示出,它代表水平线每格刻度。中心频率是指水平轴心垂直刻线处的频率。假如中心频率和扫频宽度设置正确,X 轴有 10 分格的长度,则当扫频宽度低于 IOOMHz 时,只有全频率范围的一部分可被显示。 当扫频宽度设在 100MHz格位置,中心频率设在 500MHz 时,显 示 频 率 以 每 格 100MHz 扩 展 到 右 边 , 最 右 是1000MHz(500MHz+5x100MHz)。 同样,中心向左边则频率减低。 此情况下,左边的刻线代表 0Hz。 这时,可以看到一条特别的谱线,即,“0 频率”。这是由于第一本地振荡器频率通过了第一中频而产生的。当中心频率相对于扫频宽度较低
9、时有此现象。“0 频率”的幅度对每台频谱仪是不一样的。它不能作参考电平来使用。显示在“0 频率”点左边的那些谱线被称为镜频。在“0 扫频”模式时,频谱仪工作就像是一台可选择(中频)带宽的接收机,此时频率的选择是通过“中心频率”旋钮来实现的。通过中频滤波器的频谱线产生一个电平显示。所选的扫频宽度格值由设置按键上方的LED 显示出来。(15)水平位置旋钮(X-POS):水平位置调整旋钮。(16)水平幅度调整旋钮(X-AMPL):水平幅度调整旋钮。水平位置及水平幅度调节仅仅在仪器校准时才用。在正常使用下一般无须调节。当需要对它们实施调节时,则需要用一台很精确的射频振荡器配合使用。(17)耳机插孔(PHONE):阻抗大于 16n 的耳机或扬声器可以连到耳机插孔。当频谱仪对某一个谱线调谐好时,可能有的音频会被解调出来。 (18)音量调节(VOL):调节耳机输出的音量。(19)频率显示屏:在频谱分析仪上有一个频率显示屏,显示频标所在位置的频率值。