頻率儀的使用

頻率儀的使用第一頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五把這些分量的振幅分別檢測，圖19－1（C）為頻譜顯示。但缺乏相位信息。以此，不能從頻譜儀的顯示上簡單還原。下面以BP－4A型頻譜儀為例說明顯示原理。圖19－2所示。微波信號(hào)從波導(dǎo)口輸入，經(jīng)衰減器，波長計(jì)送入第一混頻器，與第一本振的微波調(diào)頻信號(hào)混頻得到40MHz的中頻信號(hào)。再送入第二混頻器，與第二本振信號(hào)混頻得出5MNz的第二中頻信號(hào)。經(jīng)通頻帶為50KHz的第二中頻放大器放大之后，送入檢波器、視頻放大器，最后加到示波器y軸偏轉(zhuǎn)板上。第二頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五

掃描發(fā)生器產(chǎn)生鋸齒波電壓。一路送到示波管的水平偏轉(zhuǎn)板上，另一路送到第一本振，產(chǎn)生鋸齒波調(diào)頻信號(hào)。第一本振產(chǎn)生的調(diào)頻信號(hào)，其頻率與時(shí)間成正比，作周期變化。當(dāng)它與待測頻譜各頻率分量的頻率相差40MHz時(shí)，由第一混頻器送到第一中放及以后各級(jí)電路，依順序顯示出待測頻譜。中頻放大器的中頻通帶與待測的微波信號(hào)頻率相比較是非常窄的，只對(duì)頻率中非常窄小的部分起響應(yīng)。所以中頻放大器輸出的只是信號(hào)頻譜中相當(dāng)窄的一部分頻率分量。此頻率分量經(jīng)平方律檢波之后，得到的是帶寬約為30KHz的尖脈沖，再經(jīng)視頻放大器放大后，在示波管的熒光屏上表現(xiàn)為一垂直亮線,它對(duì)應(yīng)于待測頻譜中某一狹窄頻率區(qū)域。由于中頻檢波器是平方檢波律，所以該頻譜儀顯示的是待測信號(hào)的功率頻譜。為了測定頻譜的主、副瓣的帶寬，還采用了標(biāo)志電路。由頻標(biāo)調(diào)制器產(chǎn)生0.4~15MHz的標(biāo)志頻率（正弦波電壓），去調(diào)制頻標(biāo)振蕩器，即把標(biāo)志頻率調(diào)制到微波頻段，送到第一混頻器，循著與待測信號(hào)相同的路線加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上。顯示出標(biāo)志頻率的譜線，這個(gè)譜線之間的頻率間隔等于調(diào)制信號(hào)頻率。第三頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五第四頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五

三、實(shí)驗(yàn)線路和儀器1．頻譜分析儀調(diào)整，以BP－4A為例，其面板見圖19－3第五頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五

2．測量單一頻譜及振蕩器頻率牽引。第六頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五3．觀察窄脈沖頻譜4．測量波長計(jì)Q值第七頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五四、實(shí)驗(yàn)步驟（一）調(diào)整頻譜儀I使用之前的準(zhǔn)備工作。1．接好地線（有地線接柱）。2．打開儀器左側(cè)小門，接好波導(dǎo)——同軸轉(zhuǎn)換頭，并與待測儀器接好。3．將高頻組合“本機(jī)反射極電壓”和“頻標(biāo)反射極電壓”兩個(gè)旋鈕，分別按順時(shí)針方向旋到頭，此時(shí)兩個(gè)反射極電壓最大。4．將高頻組合的“混頻輸出”插頭與“接收顯示組合”的“中頻輸入插座連接起來5．將“工作狀態(tài)”開關(guān)扳到到“振蕩?！蔽恢?。6．打開電源開關(guān)，綠色指示燈亮。1～2分鐘后，紅色指示燈亮。旋動(dòng)“工作電源”開關(guān)，檢查“本機(jī)”和“頻標(biāo)”陰極電流，都應(yīng)該在15～32mA范圍。否則，應(yīng)該立刻關(guān)機(jī)檢查故障。正常后進(jìn)行下步。7．改變“本機(jī)反射極電壓”旋鈕，振蕩模應(yīng)該移動(dòng)。8．改變“頻標(biāo)反射極電壓”旋鈕，它的陰極電流變化2～5mA時(shí)，說明頻標(biāo)工作正常9．調(diào)整“視頻增益”、“掃頻范圍”、“本機(jī)耦合”、“信號(hào)調(diào)諧”和“本機(jī)反射極電壓”旋鈕，使熒光屏上有2～5cm高的振蕩模圖象。10．將“工作狀態(tài)”旋鈕扳到“頻譜”位置，增大中頻增益，熒光屏上有2～5cm高的噪聲圖象。11．以上各步調(diào)整工作完成之后，說明儀器的工作全部正常。如果不用頻標(biāo)振蕩器，則將頻標(biāo)調(diào)制器的”頻段”開關(guān)扳到“關(guān)”的位置，此時(shí)頻標(biāo)不工作。下面就可以進(jìn)行所需要的測量。

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II測量信號(hào)的頻譜1．待測信號(hào)的功率限定BP－4A的衰減器承受最大平均功率為0。2w，最大脈沖功率為50w?；祛l器最大脈沖功率為80W，正常工作的脈沖功率為1mW。對(duì)于小信號(hào)，如速調(diào)管振蕩器輸出頻譜，可直接加入儀器的輸入口。為避免加到混頻器的脈沖功率大于1mW,可根據(jù)輸入功率的大小適當(dāng)調(diào)整兩個(gè)衰減器，以免頻譜失真。對(duì)于大于0．2w（平均功率）的信號(hào)，如磁控管振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)，必須另接定向耦合器或其它哀減器，降到0。2w以下，再調(diào)整兩個(gè)衰減器，以得到不失真的頻譜圖象。注意，為保護(hù)混頻管2DV22B，必須使加到上面的脈沖功率不大于80mW。2．調(diào)整儀器（1）調(diào)整”接收顯示組合”單元。調(diào)整“聚焦”和“亮度”旋鈕，使掃描基線為最佳聚焦和適當(dāng)亮度。調(diào)整“垂直”和“水平”旋鈕，使掃描基線處于屏幕的適當(dāng)位置。調(diào)整“掃描基線”旋鈕，使基線有適當(dāng)長度。將“掃頻范圍”旋鈕調(diào)到最右位置，使第一本振的掃頻范圍最小。調(diào)整“掃描頻率”和“掃描微調(diào)”旋鈕，選擇需要的掃描頻率，以達(dá)到有足夠譜線而又穩(wěn)定的圖象。將”同步選擇”開關(guān)扳到所用位置。將“工作狀態(tài)”開關(guān)置于“振蕩?！蔽恢谩５诰彭?，共十二頁，編輯于2023年，星期五（2）調(diào)整“高頻組合”單元。將頻標(biāo)調(diào)制器的“頻段”開關(guān)置于“關(guān)”的位置。按步驟1、6再一次檢查本機(jī)電流是否在15～32mA范圍。若電流過大，須立即關(guān)機(jī)把反射極電壓調(diào)大。按1、9步驟調(diào)出振蕩模，如果振蕩模的數(shù)量太少，寬度太寬，則反時(shí)針旋轉(zhuǎn)“掃頻范圍”和”掃描基線”旋鈕，使之出現(xiàn)2～5個(gè)振蕩模。測量本振頻率：將隔離衰減器反時(shí)針旋到頭，旋轉(zhuǎn)波長表旋鈕，當(dāng)振蕩模出現(xiàn)吸收式下陷時(shí)，波長表對(duì)應(yīng)的頻率就是本機(jī)振蕩器的頻率。如果與待測信號(hào)頻率相差不是40MHz就須調(diào)節(jié)“本機(jī)頻率”和“本機(jī)反射極電壓”旋鈕，直到本機(jī)頻率與待測信號(hào)頻率相差40MHz為止。（波長表工作頻率范圍為8600～9600MHz，測量誤差為±5MHz，工作波型為。3．獲取待測頻譜接通信號(hào)源。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)“中頻增益”旋鈕，使振蕩模上有5rnm左右高的噪聲圖象。調(diào)“本機(jī)頻率”和“本機(jī)反射極電壓”旋鈕，直到振蕩模圖象上出現(xiàn)待測信號(hào)的頻譜圖象為止。再將“工作狀態(tài)”開關(guān)放在“頻譜”位置，這時(shí)熒光屏上就出現(xiàn)待測信號(hào)的頻譜圖象。調(diào)節(jié)“掃頻范圍”旋鈕，使頻譜的圖象寬度達(dá)到便于觀察為止。第十頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五4．頻譜測量（1）獲得頻率標(biāo)志。增大衰減器的衰減量，使屏幕上信號(hào)頻譜消失。把頻標(biāo)調(diào)制器“頻段”開關(guān)置于“等幅”位置。把“工作電流”開關(guān)，置于“頻標(biāo)”位置，檢查額定電流應(yīng)該在15～32mA范圍內(nèi)為正常把“標(biāo)志輸出”旋鈕順時(shí)針旋到最大。調(diào)節(jié)“頻標(biāo)頻率”及“頻標(biāo)反射極電壓”旋鈕，使之跟蹤本振頻率。并適當(dāng)調(diào)節(jié)“中頻增益”使示波管上出現(xiàn)等幅振蕩的單一頻譜圖象。根據(jù)所需要的標(biāo)志頻率，選擇頻標(biāo)調(diào)制器的頻段并調(diào)節(jié)“標(biāo)志頻率”旋鈕，使頻率均勻變化。用“調(diào)到幅度”旋鈕控制屏幕上出現(xiàn)的標(biāo)志數(shù)目。注意，在調(diào)節(jié)頻標(biāo)數(shù)目時(shí)，防止出現(xiàn)圖19一7（b）的錯(cuò)誤圖象，造成測量上的誤差。若出現(xiàn)圖19-7（b）的現(xiàn)象，須重調(diào)“標(biāo)志輸出”，使標(biāo)志幅度大小適當(dāng)如圖19一7（a）所示第十一頁，共十二頁，編輯于2023年，星期五（2）讀取信號(hào)頻譜寬度。減小衰減量，使屏幕恢復(fù)信號(hào)頻譜。調(diào)節(jié)“頻標(biāo)反射極電壓”和“標(biāo)志頻率”旋鈕，使各標(biāo)志譜線對(duì)準(zhǔn)待測頻譜特征點(diǎn)。圖19一7（a）的E和F之間（或F和G之間）的頻率間隔從“標(biāo)志頻率”的刻度盤上讀出。從而得到待測頻譜的帶寬。（3）測量頻譜主、副瓣功率比值有兩種方法。

（a）由屏幕上的分貝刻度讀取之。調(diào)“中頻增益”使待測頻譜的幅度適中。調(diào)節(jié)垂直旋鈕，上下移動(dòng)譜線圖象，使譜線中待比較的副瓣頂峰與刻度紅線（即0dB線）相切。此時(shí)，主瓣頂峰與分貝刻度線相切處即為主、副瓣的功率比值（dB）。（b）用本儀器的衰減器