工程師之餘 發表於 2018-11-07 14:48:48
頻譜分析儀是一種用於在頻域中顯示信號幅度的儀器。 它在射頻領域有「射頻萬用表」的綽號。 在射頻領域，傳統的萬用表無法有效測量信號的幅度，示波器很難測量高頻信號，這是頻譜分析儀的優勢所在。下面則對頻譜分析儀的七大性能指標進行講解。
1、輸入頻率範圍
它指的是頻譜分析儀可以正常工作的最大頻率範圍。 該範圍的上限和下限由HZ表示，HZ由掃描本地振蕩器的頻率範圍確定。 現代頻譜分析儀的頻率範圍通常從低頻段到射頻頻段，甚至微波頻段，如1KHz到4GHz。 這裡的頻率是指中心頻率，它是顯示頻譜寬度中心的頻率。
2、解析度帶寬
光譜中兩個相鄰分量之間的最小行間距定義為HZ。 它表示光譜儀在指定的低點區分兩個幅度相等的信號的能力。 在頻譜分析儀的屏幕上看到的測量信號的頻譜線實際上是窄帶濾波器的動態幅頻特性圖（類似於鐘形曲線）。 因此，解析度取決於幅頻帶寬的帶寬。 為窄帶濾波器的幅度頻率特性定義的3dB帶寬是頻譜分析儀的解析度帶寬。
3、敏感性
頻譜分析儀在給定解析度帶寬，顯示模式和其他因素下顯示最小信號電平的能力以dBm，dBu，dBv，V等表示。超外差光譜儀的靈敏度取決於儀器的內部噪聲。 測量小信號時，信號線顯示在噪聲頻譜上。 為了從噪聲頻譜中輕鬆看到信號線，一般信號電平應比內部噪聲電平高10 dB。 此外，靈敏度還與掃描速度有關。 掃描速度越快，動態幅頻特性的峰值越低，靈敏度越低，產生幅度差。
4、動態範圍
可以以指定的精度測量輸入端同時出現的兩個信號之間的最大差異。 動態範圍的上限受到非線性失真的約束。 有兩種方法可以顯示頻譜分析儀的幅度：線性對數。 對數顯示的優點在於它可以在屏幕的有限有效高度範圍內獲得大的動態範圍。 頻譜分析儀的動態範圍高於60dB，有時甚至超過100dB。
5、頻率掃描寬度（Span）
有不同的方法來分析頻譜寬度，掃描寬度，頻率範圍，頻譜跨度等。通常是指可以在光譜儀顯示屏的左右垂直校準線中顯示的響應信號的頻率範圍（光譜寬度）。根據測試需要自動調整或人工設置。掃描寬度表示光譜儀在測量過程中顯示的頻率範圍（即頻率掃描）可以小於或等於輸入頻率範圍。頻譜寬度通常分為三種模式。
（1）全掃描頻譜分析儀可以一次掃描其有效頻率範圍。
（2）每個掃頻光譜儀必須一次只掃描一個指定的頻率範圍。可以改變在每種情況下表示的光譜寬度。
零掃描頻率的頻率為零，頻譜分析儀不掃描頻率，並成為調諧接收器。
6、掃描時間（掃描時間，簡化為ST）。
也就是說，執行全頻率範圍掃描並完成測量所需的時間，也稱為分析時間。 通常掃描時間越短，在未來保證測量精度的情況下，需要將掃描時間控制在適當的範圍內。與掃描時間相關的因素主要有頻率掃描範圍、解析度寬帶、視頻濾波。現代頻譜分析儀通常具有多級掃描時間，最小掃描時間由測量通道的電路響應時間決定。
7、幅度測量精度
絕對幅度精度和相對幅度精度由許多因素決定。 絕對幅度精度是滿量程信號的指標，它受輸入衰減，IF增益，解析度帶寬，比例保真度，頻率響應和校準信號本身精度的影響。 相對幅度精度與測量方法有關，在理想條件下，只有兩個誤差源，頻率響應和校準信號精度。 準確度可能非常高。 儀器必須在製造前進行校準。 各種錯誤已單獨記錄並用於校正測量數據。 顯示的幅度精度得到了改善。
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