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频谱分析基础工作原理介绍

2021-3-22 13:43  发布者: chy825

阅读 2517
导读:一、频谱分析基础原理三大不同域的信号分析:1.时域波形信息:幅度、周期、频率2.频域幅频信息:频率、功率、谐波、杂波、噪声、失真3.调制域矢量信息:幅度误差、矢量误差、相位误差、星座图(EVM)频谱仪的应用1. ...
一、频谱分析基础原理
三大不同域的信号分析:
1.时域
波形信息:幅度、周期、频率
2.频域
幅频信息:频率、功率、谐波、杂波、噪声、失真
3.调制域
矢量信息:幅度误差、矢量误差、相位误差、星座图(EVM)

频谱仪的应用
1.频分析、时域分析和调制域分析
2.应用场景:通信,雷达及电磁环境监测

频谱分析基础工作原理介绍


3.通信:2G/3G/4GJ5G基站射频性能的验证测试

频谱分析基础工作原理介绍

4.雷达:各种用途雷达发射机性能的验证测试
5.无委:空间电磁环境监测

二、频谱仪的工作原理
1.传统频谱仪的基本架构

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2.现代频谱仪的基本架构

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3.超外差接收机架构
1)F.R于1901年首次提出外差接收技术,利用本地振荡器(LO产生的信号与接收机输入信号混频,差频落入可听频率范围内(音频,16Hz~16kHz),从而发明了AM广播。
2)AEH于1918年在外差接收的基础上提出超外差接收机架构,只是输入信号与Lo信号不再混频至音频,而是比较高的lF,远远超过音频频率,因此称为超外差接收。
3)超外差接收机的优势:
高动态范围:超外差接收机中具有放大和衰减,具有更高的动态范围
高镜频抑制:超外差采用更高的频率,镜频产物远离信号,更容易滤除
高通信容量:较高的就意味着信号带宽可以做得更大,可以携带更多的信息


衰减器/放大器
射频前端放大器的NF决定了整个接收机的噪声系数
预选滤波器:准确测试信号频率的保障
预选器通常由低通滤波器和可调谐带通滤波器( YIG fiLTEr)组成
滤波器是一种选频器件,只允许通带频率范围内的信号通过

混频器:完成RF至F的转换
混频器类似于乘法器,利用了半导体器件的非线性特性实现

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显示检波器
常用的显示检波器类型
最大峰值检波器
最小峰值检波器
自动峰值检波器
取样检波器
RMS检波器
平均值检波器
准峰值检波器

三、如何更好地使用频谱仪?
1.合理使用射频衰减器和预放
2.衰减器能够在谐波、交调失真测试中判别信号真伪
3.射频前端衰减器的使用将抬高频谱仪自身底噪声
4.RBW不仅决定了频率分辨率,还会影响底噪

RBW对扫描时间有何影响?
扫描时间影响因素:
显示的频率带宽Span
中频滤波器带宽RBW
比例系数K,与滤波器的类型等相关
如果BW小于RBW,则VBW也将影响扫描时间
Span、RBW、VBW、ST一般默认为连动

频谱仪常用的迹线模式:
Clear/Write:始终显示当前测试结果
Max hold:最大保持
Average:像素点平均最近N次测量结果
view:测量结果值静止不动
Blank:将测试结果清除
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