頻譜分析儀計(jì)量檢定

頻譜分析儀計(jì)量檢定第一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五頻譜分析的基礎(chǔ)理論知識信號分析主要從三個(gè)方面進(jìn)行，即時(shí)域、頻域和調(diào)制域。頻域測量分析方法是觀測信號幅度(V）或能量(V2)與頻率的關(guān)系，或者說測量分析信號所包含的頻率成分的分布。頻譜分析儀就是分析信號頻域特性的儀器。當(dāng)一個(gè)信號隨時(shí)間作周期或準(zhǔn)周期變化時(shí)，用傅里變換可以表示成一個(gè)基波分量及許多諧波諧波分量之和的形式，基波及各次諧波按其頻率高低的順序排列就是信號的頻譜。周期（或準(zhǔn)周期）性信號的頻譜是由一組離散的線條組成的離散譜，又稱為線譜。第二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五一個(gè)周期函數(shù)f(t)在一個(gè)周期內(nèi)只有有限個(gè)極點(diǎn)，只有有限個(gè)第一類間隔點(diǎn)（在這種間隔點(diǎn)左右極限存在），而其余各處都是連續(xù)的，稱這個(gè)函數(shù)滿足了狄利赫勒條件，它可以展成傅里葉級數(shù)：傅里葉級數(shù)還有其他表示形式，比較常用的是余弦表達(dá)式：式中：T——信號周期，單位為s（秒）；n——正整數(shù)；f——信號的基波頻率，單位為Hz；ω——稱為角頻率，單位為rad(弧度)。由上述式子可看出，滿足狄利赫勒條件的周期函數(shù)f(t)可用無限個(gè)幅度為Cn，角頻率為2πn/T的正弦振蕩之和表示。第三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五等幅信號的時(shí)域和頻域表示為：等幅信號的頻譜第四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五調(diào)幅信號的頻譜調(diào)幅信號的時(shí)域和頻域表示為：第五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五調(diào)角信號的頻譜調(diào)角信號可分為調(diào)相信號和調(diào)頻信號兩種：調(diào)相信號的特點(diǎn)是，調(diào)制信號線性地改變載波相位，即：調(diào)相信號的時(shí)域表示式是：調(diào)頻信號的特點(diǎn)是，調(diào)制信號線性地改變載波的瞬時(shí)頻率，即：調(diào)頻信號的時(shí)域表示式是：第六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五調(diào)制信號為單音余弦信號時(shí)調(diào)角信號的頻譜調(diào)相信號的時(shí)域表示為：調(diào)頻信號的時(shí)域表示為：單音余弦波進(jìn)行調(diào)頻和調(diào)相時(shí)，其頻譜是相似的，用單音調(diào)頻信號的分析來說明角度調(diào)制信號。單音調(diào)頻波的表示式：ΩΩωcωcΩ2Ωa)實(shí)際調(diào)頻波頻譜b)頻譜分析儀上觀察到的頻譜第七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五脈沖信號這里指脈沖的上升（下降）時(shí)間是零、頂部平坦的周期脈沖。脈沖信號周期脈沖的時(shí)域和頻域圖a)時(shí)域圖b)頻域圖第八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五脈沖信號調(diào)幅信號把周期脈沖調(diào)制在頻率是的載波上，根據(jù)頻譜搬移定理，可以得到用周期脈沖調(diào)幅波的表示式：周期脈沖調(diào)幅信號的頻譜圖第九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五頻譜分析儀上顯示的周期脈沖調(diào)幅信號的功率譜，其譜線分布相對于載頻是對稱的。當(dāng)脈沖的占空比遠(yuǎn)小于1時(shí)，頻譜的能量分布。期脈沖調(diào)幅信號的功率譜第十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五頻譜分析儀的類型實(shí)時(shí)頻譜分析儀并聯(lián)濾波器型分析儀（真正實(shí)時(shí)型）快速傅里葉變換（FFT）式分析儀掃頻型頻譜分析儀（掃頻調(diào)諧型）顯示掃頻型頻譜分析儀調(diào)諧濾波器型頻譜分析儀掃頻超外差型分析儀第十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五前置寬帶放大器多路分配器濾波器1檢波器1指示器1濾波器2檢波器2指示器2濾波器n檢波器n指示器n~并聯(lián)濾波器型分析儀第十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五快速傅里葉變換式分析儀框圖低通濾波器取樣A/D保持RAMFFT顯示快速傅里葉變換算法可以把某一時(shí)刻的時(shí)間函數(shù)f(t)轉(zhuǎn)換為頻域函數(shù)s(w)：第十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五顯示掃頻型頻譜分析儀低通濾波器多路分配器濾波器1檢波器1濾波器2檢波器2濾波器n檢波器n顯示器掃描開關(guān)用掃描開關(guān)掃描，使顯示器上輪換顯示各濾波器的輸出。第十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五調(diào)諧濾波器型頻譜分析儀調(diào)諧濾波器檢波器掃描電路調(diào)諧濾波式頻譜分析儀是通過在整個(gè)測量范圍內(nèi)移動(dòng)一個(gè)帶通濾波器的中心頻率及帶寬來工作的。第十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五掃頻超外差型分析儀它實(shí)際上是一個(gè)校準(zhǔn)于正弦波均方根值的頻率選擇性峰值響應(yīng)電壓表。把本振作為掃頻器件，輸出本振信號頻率從低到高輸連續(xù)掃動(dòng)，與輸入的被測信號中各頻譜分量逐個(gè)混頻，使之依次變?yōu)橄鄬?yīng)的中頻的頻譜分量，經(jīng)檢波和視放后顯示在熒光屏上。衰減器低通掃描發(fā)生器中放視放檢波本振顯示器第十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五掃頻超外差型分析儀的缺點(diǎn)掃頻超外差式頻譜分析儀雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但它有一個(gè)最難解決的問題是真假信號的識別。1.多次響應(yīng)：由于本振信號很大(如HP8590和HP8560的第一本振信號功率為16dBm±2dB，所以混頻器對本振信號而言是非線性工作狀態(tài)，會產(chǎn)生的很多諧波。2.諧波響應(yīng)：當(dāng)本振調(diào)到某個(gè)頻率時(shí)，由于在混頻器中產(chǎn)生諧波，頻譜分析儀就能對幾個(gè)信號頻率同時(shí)進(jìn)行響應(yīng)，在顯示器上表現(xiàn)為同一根響應(yīng)線。第十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五掃頻超外差型分析儀的缺點(diǎn)的解決方法解決上述問題有兩種方法，一種是在頻譜分析儀中安裝信號識別裝置，能很方便的識別輸出信號與本振進(jìn)行混頻的模式n，從而在對應(yīng)的頻率標(biāo)尺上直接讀出輸入信號的頻率。這種識別裝置可以是手動(dòng)的，而對于帶有微處理器的頻譜分析儀利用綜合調(diào)諧程序自動(dòng)完成識別。另一種方法就是使用跟蹤預(yù)選擇性帶通濾波器，把它安裝在混頻器之前，其中心頻率和掃頻頻率同步調(diào)諧，這就相當(dāng)于把調(diào)諧濾波器式分析儀和掃頻超外差式分析儀的優(yōu)點(diǎn)合二為一。

本文所涉及的頻譜儀是掃頻超外差型頻譜儀。第十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五頻譜分析儀的基本組成常用的頻譜分析儀由射頻前端電路、中頻放大電路、顯示電路、掃描電路、校準(zhǔn)信號源和微機(jī)控制電路等六大部分組成。射頻前端電路中頻放大電路顯示電路校準(zhǔn)信號源頻率控制CPUI/O板操作數(shù)據(jù)采集CPU掃描電路從頻率基準(zhǔn)來第十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五射頻前端電路進(jìn)行信號頻率變化和幅度控制的電路通稱為射頻前端電路，它保證了正確地接收信號。第二十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五中頻放大電路中頻電路部分包括可變增益中放電路、分辨帶寬選擇電路、過載檢測和幅度控制電路等。第二十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五顯示電路線性/對數(shù)放大電路、檢波電路（解調(diào)電路）、視頻濾波電路、數(shù)字化處理電路和顯示器等。第二十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五掃描電路掃描電路是一個(gè)鋸齒波發(fā)生器，它有兩路或三路輸出，一路輸出到顯示部分的水平放大器，驅(qū)動(dòng)顯示器的水平偏轉(zhuǎn)板，另一路輸出到第一本振的驅(qū)動(dòng)器，設(shè)置中心頻率和掃頻寬度。當(dāng)有預(yù)選器時(shí)，掃頻電路就把第三個(gè)輸出電壓送到預(yù)選器的驅(qū)動(dòng)器，與本振同步改變中心頻率設(shè)置。整個(gè)過程都由頻率控制CPU集中控制。第二十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五微機(jī)控制電路頻譜分析儀是一臺多功能的測量儀器，從前都采用硬件控制，面板就十分擁擠，操作起來比較復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)的功能卻不多。采用微處理器控制后就方便多了，前面板是一個(gè)小鍵盤，操作方式計(jì)算機(jī)化，并提供很多功能為動(dòng)態(tài)定義的鍵，大大提高了操作的靈活性，操作過程大大簡化。在顯示器上還可直接讀出各種測量結(jié)果、頻譜分析儀現(xiàn)在的工作狀態(tài)和誤操作警告等信息。第二十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五跟蹤信號發(fā)生器跟蹤信號發(fā)生器的輸出信號是由本振信號和中頻信號混頻產(chǎn)生的，它和頻譜分析儀的本振信號一一對應(yīng)，同步調(diào)節(jié)。有了跟蹤信號源，頻譜分析儀就可對兩端口器件進(jìn)行標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的分析。第二十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五頻譜分析儀的檢定為確保頻譜儀能工作在要求的性能指標(biāo)狀態(tài)下，必需對其各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行定期的測試和校準(zhǔn)，必要時(shí)還要進(jìn)行調(diào)整。通常是通過對頻譜儀的檢定來完成該項(xiàng)工作的。第二十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五頻譜分析儀的檢定參數(shù)一、與頻率有關(guān)的參數(shù)（一）工作頻率范圍：（二）掃頻寬度：（三）掃頻時(shí)間：（四）掃頻速度：（五）測量時(shí)間：（六）分辨帶寬：（七）視在帶寬（八）最佳動(dòng)態(tài)分辨帶寬Bod：（九）殘余調(diào)頻：（十）視頻帶寬：（十一）譜線顯示：二、與幅度有關(guān)的參數(shù)（一）最大允許輸入電平（二）噪聲系數(shù)（三）靈敏度（四）參考電平（五）增益壓縮點(diǎn)（六）動(dòng)態(tài)范圍（七）幅度準(zhǔn)確度三、與頻率和幅度都有關(guān)的參數(shù)及術(shù)語（一）等效噪聲帶寬BN（二）幅度頻率響應(yīng)（三）交調(diào)抑制度（四）交流聲邊帶（五）噪聲邊帶（六）剩余響應(yīng)第二十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五工作頻率范圍頻譜分析儀能夠滿足所有規(guī)定性能的被測信號頻率范圍。工作頻率范圍小于一個(gè)倍頻程時(shí)稱為窄帶頻譜分析儀。頻譜分析儀輸入端的隔直流電容構(gòu)成高通濾波器，其截止頻率決定了頻譜分析儀工作頻率范圍的下限；而第一混頻器的頻率響應(yīng)性能，第一本振的掃頻范圍和輸入低通濾波器（或預(yù)選器）的截止頻率，決定了頻譜分析儀工作頻率范圍的上限。第二十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五掃頻寬度掃頻寬度又稱為頻率跨度，是指顯示器水平軸起止點(diǎn)相對應(yīng)的頻率之差。目前掃頻寬度有兩種表示法，一種是全程（滿屏）頻率量值，一種是每格頻率量值。掃頻方式可分為零寬度掃頻、部分寬度掃頻和全頻段掃頻。全頻段掃頻是指掃描整個(gè)工作頻率范圍。有的頻譜分析儀不具備這種功能。（如掃中頻和141T等分段工作的頻譜分析儀）第二十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五掃描時(shí)間從頻譜分析儀顯示屏水平軸最左端到最右端掃一回所需的時(shí)間。也有兩種表示方法，一種是全程（滿屏）掃描時(shí)間，一種是每格掃描時(shí)間。掃描時(shí)間主要受分辨帶寬濾波器的限制，因?yàn)檫@些中頻濾波器是需要充電和放電時(shí)間的頻帶受限電路。第三十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五單位時(shí)間內(nèi)的掃頻寬度，等于掃頻寬度除以掃頻時(shí)間。掃描速度第三十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五測量時(shí)間它是掃描時(shí)間和回掃時(shí)間的總和，回掃時(shí)間除了少量的鋸齒波復(fù)位時(shí)間外，大部分是頻譜分析儀處理數(shù)據(jù)的時(shí)間。如對數(shù)據(jù)格式化、打標(biāo)記、平均、本振重新調(diào)諧等，對一臺頻譜分析儀來說設(shè)計(jì)完成后回掃時(shí)間就是一個(gè)定數(shù)，故稱為“死時(shí)間”。例如頻譜分析儀快速掃描時(shí)，就要求本振能快速調(diào)諧。第三十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五分辨帶寬帶寬是指中頻濾波器3dB或6dB帶寬，亦稱為靜態(tài)分辨帶寬。理想狀態(tài)是能做得很窄（如1Hz帶寬），且?guī)捘苓B續(xù)調(diào)節(jié)。由于實(shí)際工藝水平的限制，帶寬在6Hz到3MHz之間分檔或近似連續(xù)可調(diào)。第三十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五視在帶寬

又稱為動(dòng)態(tài)分辨帶寬，它是在掃描時(shí)間相對來說較短時(shí)，顯示屏上看到的分辨帶寬，它比靜態(tài)帶寬有一定的幅度下降和展寬。這是因?yàn)樾盘柾ㄟ^濾波器時(shí)有個(gè)駐留時(shí)間，掃描速度太快，信號駐留時(shí)間太短，達(dá)不到穩(wěn)定值，下一個(gè)信號又來了，因而幅度下降帶寬展寬。顯示幅度A與輸入信號的幅度Ai之比為：視在帶寬Bd與靜態(tài)帶寬Bs之比為：第三十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五最佳動(dòng)態(tài)分辨帶寬Bod掃頻寬度和掃描時(shí)間組合下的最小動(dòng)態(tài)分辨帶寬。第三十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五殘余調(diào)頻表示頻譜分析儀本振（主要是第一本振）的短期頻率不穩(wěn)定性，一般指規(guī)定的測試帶寬，在某規(guī)定時(shí)間間隔內(nèi)頻率抖動(dòng)的峰值或峰峰值。它引起譜線晃動(dòng)，降低了實(shí)際的頻率分辨力。第三十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五視頻帶寬中頻檢波器后的低通濾波器稱為視頻濾波器，其帶寬可選擇，可對噪聲起平滑作用，易于在噪聲中檢測微弱信號，不影響頻譜分析儀的分辨能力，但選擇的帶寬過窄，將增加掃描時(shí)間。第三十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五譜線顯示當(dāng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分辨力帶寬小于各個(gè)頻率分量之間的間距時(shí)，在頻譜分析儀上所產(chǎn)生的幅度顯示。也稱為辨別頻率成份的能力。第三十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五最大允許輸入電平防止頻譜分析儀前端電路燒毀的最大允許輸入信號電平。可以指混頻器前輸入衰減器最大允許承受功率，也可以指第一混頻器在輸入衰減器為規(guī)定衰減值時(shí)允許的最大輸入電平。當(dāng)被測信號為連續(xù)波或窄帶信號時(shí)，一般以功率（如dBm）給出。當(dāng)被測信號為脈沖或?qū)拵盘枙r(shí)，一般以最大譜密度（mW/MHz）或脈沖能量(W/s)給出。第三十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五噪聲系數(shù)頻譜分析儀內(nèi)部產(chǎn)生的附加噪聲折合到輸入端后與輸入端本身熱噪聲之比，一般以dB為單位給出。第四十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五靈敏度在給定分辨帶寬、顯示方式和其他影響因素的條件下，頻譜分析儀顯示最小信號電平的能力。用相對于１毫瓦的分貝數(shù)（dBm）表示。第四十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五參考電平顯示屏上代表規(guī)定電平的指定垂直位置。一般都是指定顯示屏的最上一根刻度線，該電平可以用dBm、V或其它合適的單位表示。有的頻譜分析儀稱為中頻增益。第四十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五增益壓縮點(diǎn)顯示屏上垂直顯示刻度線性誤差低于所規(guī)定的誤差時(shí)的最大輸入電平。最常用的是1dB增益壓縮點(diǎn)。在實(shí)際測量中，混頻器壓縮電平是指輸入到混頻器的總功率電平，隨著混頻器電平的增加，有相當(dāng)一部分能量轉(zhuǎn)換成失真分量，這時(shí)，混頻器被看成是處于壓縮狀態(tài)。如圖所示。最常用的評估方法是將輸出經(jīng)過校準(zhǔn)的正弦信號發(fā)生器的信號輸入到頻譜分析儀的輸入端，調(diào)節(jié)信號電平，頻譜分析儀顯示的幅度比預(yù)期信號電平低1dB時(shí)的源信號電平為1dB增益壓縮點(diǎn)。第四十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五動(dòng)態(tài)范圍能以規(guī)定的準(zhǔn)確度測量輸入的兩個(gè)信號電平之間的最大差值。1、測量動(dòng)態(tài)范圍：是指頻譜分析儀能夠測量到最大信號與最小信號之比。2、顯示動(dòng)態(tài)范圍：相關(guān)的兩個(gè)非諧波關(guān)系的正弦信號電平之間的最大差值。3、最佳動(dòng)態(tài)范圍第四十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五幅度準(zhǔn)確度頻譜分析儀測量信號幅度的準(zhǔn)確度。幅度測量的誤差源很多，包括校準(zhǔn)信號源、參考電平、刻度保真度、噪聲和失真的影響、分辨帶寬轉(zhuǎn)換等，對于不同頻率還有頻率響應(yīng)，當(dāng)頻譜顯示不回到顯示屏中心位置時(shí)還有顯示平滑性。顯示平滑性是在一個(gè)給定的頻率間距上，顯示幅度的不希望的變化。第四十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五等效噪聲帶寬BN噪聲帶寬與噪聲譜的類型密切相關(guān)。白噪聲的功率譜密度是均勻的，故白噪聲的帶寬就是無限寬。當(dāng)白噪聲通過一個(gè)選擇性網(wǎng)絡(luò)，其功率譜就不均勻了，其等效噪聲帶寬與選擇性網(wǎng)絡(luò)的3dB帶寬和形狀因子有關(guān)，其計(jì)算是很復(fù)雜的。我們總是用近似等效的方法計(jì)算。把不均勻的噪聲功率譜等效為在一定帶寬內(nèi)的均勻功率譜，這個(gè)帶寬應(yīng)是矩形的。第四十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五幅度頻率響應(yīng)在整個(gè)工作頻率范圍內(nèi)，當(dāng)頻率調(diào)整到顯示屏的中心位置時(shí)，對被測不同頻率信號的幅度的均勻性。即當(dāng)被測信號幅度一樣，頻率不同時(shí)，頻譜分析儀顯示的測量幅度的一致性。頻譜分析儀在中放電路中裝有頻率響應(yīng)補(bǔ)償電路，在整個(gè)頻率范圍內(nèi)，設(shè)若干個(gè)頻率響應(yīng)校正點(diǎn)，使幅頻特性更趨均勻。第四十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五交調(diào)抑制度現(xiàn)代頻譜分析儀幾乎都采用二極管混頻器，它是非線性器件，工作在理想二極管方程狀態(tài)下，當(dāng)加到混頻器上的兩個(gè)或多個(gè)具有不同頻率的信號電平大到一定程度時(shí)，就會出現(xiàn)失真，一部分是諧波失真，另一部分是信號頻率的組合，第四十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五交流聲邊帶是頻譜分析儀的供電電源頻率及諧波、電源開關(guān)頻率等濾波不凈產(chǎn)生的不希望有的響應(yīng)。它與固定頻率和有用響應(yīng)是可分開的。第四十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五噪聲邊帶在顯示屏上圍繞信號響應(yīng)出現(xiàn)的不希望有的響應(yīng)。它是頻譜分析儀內(nèi)部噪聲引起，是以偏離有用響應(yīng)規(guī)定的頻率間距的響應(yīng)的幅度與有用響應(yīng)幅度之比值給出的，與有用響應(yīng)的頻率間距越小，比值也越小。以dBc為單位。第五十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五剩余響應(yīng)無輸入信號時(shí)的寄生效應(yīng)。由頻譜分析儀本身產(chǎn)生，是機(jī)內(nèi)各本振、放大器及連接電纜屏蔽不良，在顯示屏上出現(xiàn)的不需要的顯示。主要頻率成份可能是參考基準(zhǔn)頻率及諧波、本振頻率和零標(biāo)志附近頻率的基波及諧波。第五十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五頻譜分析儀的檢定方法一、.頻率準(zhǔn)確度測試。二、掃頻寬度測試。三、中頻帶寬測試。四、中頻帶寬轉(zhuǎn)換的幅度偏差測試。五、中頻增益（參考電平）測試。六、頻響測試。七、顯示刻度測試。八、衰減器測試。九、剩余調(diào)頻測試。十、平均噪聲電平測試。十一、剩余響應(yīng)的測試。十二、頻譜分析儀自備校準(zhǔn)源的測試。十三、噪聲邊帶的測試。十四、諧波失真測試。十五、掃描時(shí)間測試。十六、交調(diào)失真測試。十七、增益壓縮測試。第五十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五頻率準(zhǔn)確度測試頻率準(zhǔn)確度是衡量頻譜分析儀調(diào)諧頻率準(zhǔn)確度的參數(shù)。頻譜分析儀中心頻率的準(zhǔn)確度是與掃頻寬度、分辨帶寬密切相關(guān)的，中心頻率的誤差都是在特定的掃頻寬度和分辨帶寬下測得的。標(biāo)準(zhǔn)信號源被檢頻譜分析儀頻率計(jì)功分器第五十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五掃頻寬度測試該項(xiàng)是用來測試掃頻電壓線性特性的參數(shù)。掃頻寬度的測量誤差用下式計(jì)算：第五十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五中頻帶寬測試通常有兩種做法：一是將頻譜分析儀掃寬設(shè)定為零，在中心頻率上調(diào)諧，使其工作于接收機(jī)狀態(tài)，并使顯示幅度達(dá)最大值，然后增加輸入信號的頻率，在幅度下降至指定幅度值時(shí)，記下這時(shí)的信號頻率,然后降低輸入信號的頻率，當(dāng)信號的幅度上升后又下降至指定幅度時(shí)，記錄這時(shí)的信號頻率。則中頻帶寬的測試值即為。通常這種方法要求頻譜分析儀及信號源的頻率穩(wěn)定性好，要求在測量過程中的頻率漂移遠(yuǎn)小于中頻帶寬，這種方法常用來測試較寬的中頻帶寬；另一種方法是利用中頻濾波器幅頻特性曲線來直接測量：當(dāng)掃頻寬度和中頻帶寬配合適當(dāng)時(shí)，頻譜分析儀上可得到中頻濾波器幅頻響應(yīng)特性曲線，只要直接測量指定的幅度點(diǎn)的帶寬即可，它對頻率的穩(wěn)定性要求不高。采用這種方法還可以很方便地得到中頻帶寬的形狀系數(shù)。第五十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五中頻帶寬轉(zhuǎn)換的幅度偏差測試用于測試中頻帶寬的改變對信號幅度的影響，測試窄中頻帶寬時(shí)，要求信號源頻率的穩(wěn)定性較好，頻率漂移遠(yuǎn)小于中頻帶寬值。標(biāo)準(zhǔn)信號源頻譜分析儀標(biāo)準(zhǔn)衰減器10dB隔離衰減器10dB隔離衰減器第五十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五中頻增益（參考電平）測試設(shè)定頻譜分析儀的中頻增益（參考電平）于指定值，同時(shí)使信號輸入幅度與參考電平保持一致或有一個(gè)恒定的差值，這樣就可以測定中頻放大器的增益誤差。為減小掃頻寬度對幅度的影響，通常在掃頻寬度為零的狀態(tài)下測試，信號源和頻譜分析儀使用同一個(gè)頻率參考源。第五十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五頻響測試在指定的中頻帶寬、掃頻寬度、掃描時(shí)間等狀態(tài)下，測試頻譜分析儀在不同頻率點(diǎn)上對恒定幅度信號的幅度響應(yīng)的均勻性特性。第五十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五顯示刻度測試測試頻譜分析儀顯示刻度線性度。第五十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五衰減器測試測量頻譜分析儀輸入衰減器的衰減值。第六十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五剩余調(diào)頻測試向頻譜分析儀輸入一個(gè)頻率穩(wěn)定的信號，使信號失諧于調(diào)諧頻率，頻率的抖動(dòng)就會從信號的幅度上體現(xiàn)出來。根據(jù)幅度的改變值和濾波器的失諧率經(jīng)計(jì)算就可得剩余調(diào)頻值。第六十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五平均噪聲電平測試有的稱為靈敏度測試。在被檢頻譜分析儀的輸入端接等于輸入阻抗的等效負(fù)載阻抗。在頻譜分析儀規(guī)定的中頻帶寬下，測試顯示信號的底部平均噪聲電平值。被檢頻譜分析儀技術(shù)指標(biāo)有要求時(shí)，將其換算到另外的帶寬上。第六十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五剩余響應(yīng)的測試在沒有信號輸入的情況下，在輸入端接等于輸入阻抗的等效負(fù)載阻抗，用光標(biāo)測量各種雜波信號的幅度和頻率。一般要求其幅度小于-90dBm。第六十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五頻譜分析儀自備校準(zhǔn)源的測試用功率計(jì)和頻率計(jì)分別測量校準(zhǔn)源的頻率和幅度。第六十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五噪聲邊帶的測試在指定的中頻帶寬下，測量偏離中心頻率一定量值處的信號幅度。第六十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五諧波失真測試輸入頻譜分析儀一個(gè)無失真的信號，增大加到混頻器上信號幅度到被檢頻譜分析儀說明書上規(guī)定的電平值，測量顯示的諧波幅度與信號幅度之差，以dBc為單位。第六十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五掃描時(shí)間測試用頻譜分析儀測量調(diào)幅波，調(diào)幅度大于50%，當(dāng)掃頻寬度為零時(shí)，顯示為解調(diào)信號的波形；根據(jù)掃描時(shí)間標(biāo)稱值，選擇調(diào)制信號頻率。第六十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五交調(diào)失真測試交調(diào)失真測試的原理框圖如圖15-3-11，兩個(gè)幅度相同頻率相近的信號f1和f2，經(jīng)過功率混合器同時(shí)輸入到頻譜分析儀上，測量頻率為2f1-f2和2f2-f1的新信號的幅度與原信號幅度之差，即為三階交調(diào)失真。第六十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五增益壓縮測試調(diào)節(jié)信號源輸出電平，使譜線最大值低顯示屏最大格1~2格。然后，同時(shí)增加信號源輸出電平和頻譜分析儀的參考電平，當(dāng)譜線比預(yù)期的幅度低1dB時(shí)，信號源輸出電平在功率計(jì)上讀數(shù)為P0值。1dB增益壓縮用下式計(jì)算。PG=P0-A，A——被檢頻譜分析儀輸入衰減器的量值。第六十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五頻譜分析儀檢定裝置進(jìn)行與頻率相關(guān)的檢定項(xiàng)目時(shí)，選擇通路1。如中心頻率、掃頻寬度及中頻帶寬等項(xiàng)目的檢定；檢定幅度頻率響應(yīng)等項(xiàng)目時(shí)，選擇通路2；檢定與電平幅度變化相關(guān)的檢定項(xiàng)目時(shí)，選擇通路3；如顯示刻度、參考電平及輸入衰減器等項(xiàng)目的檢定；檢定諧波失真等檢定項(xiàng)目時(shí)，選擇通路4；檢定交調(diào)失真、增益壓縮等檢定項(xiàng)目時(shí)，選擇通路5；在頻譜分析儀的輸入信號變化較大時(shí)，可使用通路6，如剩余調(diào)頻掃描時(shí)間等項(xiàng)目的檢定。第七十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五頻譜分析儀檢定裝置的主要組成設(shè)備(一)標(biāo)準(zhǔn)器具1．功率計(jì)。功率計(jì)是該系統(tǒng)的電平測量標(biāo)準(zhǔn)，對信號幅度進(jìn)行定標(biāo)。主要技術(shù)指標(biāo)：頻率范圍：30kHz～26.5GHz；電平范圍：-70dBm～+10dBm;允許誤差限：±0.02dB；(0dBm～-20dBm時(shí))2．頻率計(jì)。檢定與頻率有關(guān)項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)，對信號的頻率定標(biāo)。主要技術(shù)指標(biāo)：頻率范圍：DC～26.5GHz；允許誤差限：10-9；3．標(biāo)準(zhǔn)衰減器。對信號幅度和衰