頻譜分析儀計量檢定1

第十五篇頻譜分析儀計量第

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中國航天科工集團二院203所信號分析主要從三個方面進(jìn)行,即時域、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)一個信號隨時間作周期或準(zhǔn)周期變化時,用傅里變換可以表示成一個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

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頁頻譜分析的基礎(chǔ)理論知識中國航天科工集團二院203所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)可用無限個幅度為Cn,角頻率為2πn/T的正弦振蕩之和表示。中國航天科工集團二院203所第

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頁一個周期函數(shù)f(t)在一個周期內(nèi)只有有限個極點，只有有限個第一類間隔點（在這種間隔點左右極限存在），而其余各處都是連續(xù)的，稱這個函數(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:第

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頁等幅信號的頻譜等幅信號的時域和頻域表示為:中國航天科工集團二院203所第

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頁調(diào)幅信號的頻譜調(diào)幅信號的時域和頻域表示為:中國航天科工集團二院203所第

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頁調(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)相信號的特點是，調(diào)制信號線性地改變載波相位，即:調(diào)頻信號的特點是，調(diào)制信號線性地改變載波的瞬時頻率，即:中國航天科工集團二院203所調(diào)相信號的時域表示式是:調(diào)頻信號的時域表示式是:第

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頁單音余弦波進(jìn)行調(diào)頻和調(diào)相時，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:調(diào)制信號為單音余弦信號時調(diào)角信號的頻譜a)實際調(diào)頻波頻譜

b)頻譜分析儀上觀察到的頻譜中國航天科工集團二院203所調(diào)相信號的時域表示為:調(diào)頻信號的時域表示為:Ω

ΩωcΩωc2Ω脈沖信號脈沖信號這里指脈沖的上升（下降）

時間是零、頂部平坦的周期脈沖。第

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中國航天科工集團二院203所周期脈沖的時域和頻域圖a)時域圖

b)頻域圖脈沖信號調(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:第

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中國航天科工集團二院203所周期脈沖調(diào)幅信號的頻譜圖期脈沖調(diào)幅信號的功率譜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。第

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中國航天科工集團二院203所當(dāng)脈沖的占空比遠(yuǎn)小于1時,頻譜的能量分布。頻譜分析儀的類型實時頻譜分析儀并聯(lián)濾波器型分析儀（真正實時型）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

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中國航天科工集團二院203所前置寬帶放大器多

路

分

配

器濾波器1濾波器2濾波器n檢波器1檢波器2檢波器n指示器1指示器2指示器n第

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頁并聯(lián)濾波器型分析儀中國航天科工集團二院203所~快速傅里葉變換算法可以把某一時刻的時間函數(shù)f(t)轉(zhuǎn)換為頻域函數(shù)s(w):第

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中國航天科工集團二院203所快速傅里葉變換式分析儀框圖低通濾波器保持

RAM取樣A/D顯示FFT第

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頁顯示掃頻型頻譜分析儀用掃描開關(guān)掃描,使顯示器上輪換顯示各濾波器的輸出。檢波器1檢波器2檢波器n濾波器1濾波器2濾波器n中國航天科工集團二院203所低通濾波器多

路

分

配

器掃描

開關(guān)顯示器調(diào)諧濾波器型頻譜分析儀調(diào)諧濾波式頻譜分析儀是通過在整個測量范圍內(nèi)移動

一個帶通濾波器的中心頻率及帶寬來工作的。檢波器調(diào)

諧濾波器掃描電路第

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頁中國航天科工集團二院203所掃頻超外差型分析儀它實際上是一個校準(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,與輸入的被測信號中各頻譜分量逐個混頻,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。第

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頁中國航天科工集團二院203所掃描

發(fā)生器檢波視放衰減

器顯示器低通本振中放掃頻超外差型分析儀的缺點掃頻超外差式頻譜分析儀雖然有很多優(yōu)點，但它有一個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)到某個頻率時，由于在混頻器中產(chǎn)生諧波，頻譜分析儀就能對幾個信號頻率同時進(jìn)行響應(yīng)，在顯示器上表現(xiàn)為同一根響應(yīng)線。第1頁中國航天科工集團二院203所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)點合二為一。本文所涉及的頻譜儀是掃頻超外差型頻譜儀。第

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中國航天科工集團二院203所掃頻超外差型分析儀的缺點的解決方法第

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頁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)信號源和微機控制電路等六大部分組成。校準(zhǔn)

頻率控制信號源CPU從頻率基準(zhǔn)來操作數(shù)據(jù)采集CPUI/O板中國航天科工集團二院203所射頻前端

電路中頻放大

電路掃描

電路顯示電路射頻前端電路進(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

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中國航天科工集團二院203所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

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中國航天科工集團二院203所線性/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

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中國航天科工集團二院203所顯示電路掃描電路掃描電路是一個鋸齒波發(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)動顯示器的水平偏轉(zhuǎn)板,另一路輸出到第一本振的驅(qū)動器,設(shè)置中心頻率和掃頻寬度。當(dāng)有預(yù)選器時,掃頻電路就把第三個輸出電壓送到預(yù)選器的驅(qū)動器,與本振同步改變中心頻率設(shè)置。整個過程都由頻率控制CPU集中控制。第

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頁中國航天科工集團二院203所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,前面板是一個小鍵盤,操作方式計算機化,并提供很多功能為動態(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

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頁微機控制電路中國航天科工集團二院203所跟蹤信號發(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

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頁跟蹤信號發(fā)生器中國航天科工集團二院203所為確保頻譜儀能工作在要求的性能指標(biāo)狀態(tài)下,必需對其各項參數(shù)進(jìn)行定期的測試和校準(zhǔn),必要時還要進(jìn)行調(diào)整。通常是通過對頻譜儀的檢定來完成該項工作的。第

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頁頻譜分析儀的檢定中國航天科工集團二院203所一、與頻率有關(guān)的參數(shù)二、與幅度有關(guān)的參數(shù)（一）工作頻率范圍:（一）最大允許輸入電平（二）掃頻寬度:（二）噪聲系數(shù)（三）掃頻時間:（三）靈敏度（五）增益壓縮點（五）測量時間:（六）動態(tài)范圍（六）分辨帶寬:（七）幅度準(zhǔn)確度（七）視在帶寬（八）最佳動態(tài)分辨帶寬Bod:（九）殘余調(diào)頻:三、與頻率和幅度都有關(guān)的參數(shù)及術(shù)語（十）視頻帶寬:（一）等效噪聲帶寬BN（十一）譜線顯示:（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1頁中國航天科工集團二院203所頻譜分析儀的檢定參數(shù)（四）掃頻速度:（四）參考電平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倍頻程時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。中國航天科工集團二院203所第

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頁掃頻寬度又稱為頻率跨度,是指顯示器水平軸起止點相對應(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

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頁中國航天科工集團二院203所掃頻寬度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間。也有兩種表示方法,一種是全程（滿屏）掃描時間,一種是每格掃描時間。掃描時間主要受分辨帶寬濾波器的限制,因為這些中頻濾波器是需要充電和放電時間的頻帶受限電路。第

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頁中國航天科工集團二院203所掃描時間單位時間內(nèi)的掃頻寬度,等于掃頻寬度除以掃頻時間。第

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頁中國航天科工集團二院203所掃描速度測量時間它是掃描時間和回掃時間的總和,回掃時間除了少量的鋸齒波復(fù)位時間外,大部分是頻譜分析儀處理數(shù)據(jù)的時間。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)計完成后回掃時間就是一個定數(shù),故稱為“死時間”。例如頻譜分析儀快速掃描時,就要求本振能快速調(diào)諧。中國航天科工集團二院203所第

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頁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

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頁中國航天科工集團二院203所分辨帶寬視在帶寬又稱為動態(tài)分辨帶寬，它是在掃描時間相對來說較短時，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。這是因為信號通過濾波器時有個駐留時間，掃描速度太快，信號駐留時間太短，達(dá)不到穩(wěn)定值，下一個信號又來了，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:第

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中國航天科工集團二院203所視在帶寬Bd與靜態(tài)帶寬Bs之比為:第

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頁掃頻寬度和掃描時間組合下的最小動態(tài)分辨帶寬。最佳動態(tài)分辨帶寬Bod中國航天科工集團二院203所殘余調(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)定時間間隔內(nèi)頻率抖動的峰值或峰峰值。它引起譜線晃動,降低了實際的頻率分辨力。第

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頁中國航天科工集團二院203所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,將增加掃描時間。第

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頁中國航天科工集團二院203所視頻帶寬譜線顯示當(dāng)靜態(tài)和動態(tài)分辨力帶寬小于各個頻率分量之間的間距時,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

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頁中國航天科工集團二院203所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?？梢灾富祛l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,一般以功率（如dBm）給出。當(dāng)被測信號為脈沖或?qū)拵盘枙r,一般以最大譜密度（mW/MHz）或脈沖能量(W/s)給出。中國航天科工集團二院203所第

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頁頻譜分析儀內(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

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頁中國航天科工集團二院203所噪聲系數(shù)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

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頁中國航天科工集團二院203所靈敏度顯示屏上代表規(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

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頁中國航天科工集團二院203所參考電平增益壓縮點顯示屏上垂直顯示刻度線性誤差低于所規(guī)定的誤差時的最大輸入電平。最常用的是1dB增益壓縮點。在實際測量中,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,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時的源信號電平為1dB增益壓縮點。第1頁中國航天科工集團二院203所動態(tài)范圍能以規(guī)定的準(zhǔn)確度測量輸入的兩個信號電平之間的最大差值。1、測量動態(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、顯示動態(tài)范圍:相關(guān)的兩個非諧波關(guān)系的正弦信號電平之間的最大差值。3、最佳動態(tài)范圍第

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頁中國航天科工集團二院203所幅度準(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還有顯示平滑性。顯示平滑性是在一個給定的頻率間距上,顯示幅度的不希望的變化。中國航天科工集團二院203所第

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頁等效噪聲帶寬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),其計算是很復(fù)雜的。我們總是用近似等效的方法計算。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,這個帶寬應(yīng)是矩形的。第

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中國航天科工集團二院203所幅度頻率響應(yīng)在整個工作頻率范圍內(nèi),當(dāng)頻率調(diào)整到顯示屏的中心位置時,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,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)補償電路,在整個頻率范圍內(nèi),設(shè)若干個頻率響應(yīng)校正點,使幅頻特性更趨均勻。第

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頁中國航天科工集團二院203所交調(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或多個具有不同頻率的信號電平大到一定程度時,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

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中國航天科工集團二院203所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

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頁中國航天科工集團二院203所交流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

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頁中國航天科工集團二院203所噪聲邊帶無輸入信號時的寄生效應(yīng)。由頻譜分析儀本身產(chǎn)生,是機內(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

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頁中國航天科工集團二院203所剩余響應(yīng)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

、掃描時間測試。十六

、交調(diào)失真測試。十七

、增益壓縮測試。中國航天科工集團二院203所第

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頁頻率準(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。頻率計功分器被檢頻譜分

析儀第

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中國航天科工集團二院203所標(biāo)準(zhǔn)信號源掃頻寬度測試該項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算:第

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中國航天科工集團二院203所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，記下這時的信號頻率,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，記錄這時的信號頻率。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，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1頁中國航天科工集團二院203所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,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。第

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頁

中國航天科工集團二院203所中頻帶寬轉(zhuǎn)換的幅度偏差測試10dB隔

離衰減

器10dB隔

離衰減

器標(biāo)準(zhǔn)衰減器頻譜分析儀標(biāo)準(zhǔn)信號源中頻增益（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,同時使信號輸入幅度與參考電平保持一致或有一個恒定的差值,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頻率參考源。第

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頁中國航天科工集團二院203所在指定的中頻帶寬、掃頻寬度、掃描時間等狀態(tài)下,測試頻譜分析儀在不同頻率點上對恒定幅度信號的幅度響應(yīng)的均勻性特性。第

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頁中國航天科工集團二院203所頻響測試第

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頁測試頻譜分析儀顯示刻度線性度。顯示刻度測試中國航天科工集團二院203所第

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頁測量頻譜分析儀輸入衰減器的衰減值。中國航天科工集團二院203所衰減器測試向頻譜分析儀輸入一個頻率穩(wěn)定的信號,使信號失諧于調(diào)諧頻率,頻率的抖動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)計算就可得剩余調(diào)頻值。第

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頁剩余調(diào)頻測試中國航天科工集團二院203所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,將其換算到另外的帶寬上。第

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頁平均噪聲電平測試中國航天科工集團二院203所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

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頁剩余響應(yīng)的測試中國航天科工集團二院203所第

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頁用功率計和頻率計分別測量校準(zhǔn)源的頻率和幅度。頻譜分析儀自備校準(zhǔn)源的測試中國航天科工集團二院203所第

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頁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。噪聲邊帶的測試中國航天科工集團二院203所輸入頻譜分析儀一個無失真的信號,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

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頁諧波失真測試中國航天科工集團二院203所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,顯示為解調(diào)信號的波形；根據(jù)掃描時間標(biāo)稱值,選擇調(diào)制信號頻率。第

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頁掃描時間測試中國航天科工集團二院203所交調(diào)失真測試的原理框圖如圖15-3-11,兩個幅度相同頻率相近的信號f1和f2,經(jīng)過功率混合器同時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

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頁交調(diào)失真測試中國航天科工集團二院203所調(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,信號源輸出電平在功率計上讀數(shù)為P0值。1dB增益壓縮用下式計算。PG=P0-A,A——被檢頻譜分析儀輸入衰減器的量值。第

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頁增益壓縮測試中國航天科工集團二院203所進(jìn)行與頻率相關(guān)的檢定項目時,選擇通路1。如中心頻率、掃頻寬度及中頻帶寬等項目的檢定；檢定幅度頻率響應(yīng)等項目時,選擇通路2；檢定與電平幅度變化相關(guān)的檢定項目時,選擇通路3；如顯示刻度、參考電平及輸入衰減器等項目的檢定；檢定諧波失真等檢定項目時,選擇通路4；檢定交調(diào)失真、增益壓縮等檢定項目時,選擇通路5；在頻譜分析儀的輸入信號變化較大時,可使用通路6,如剩余調(diào)頻掃描時間等項目的檢定。第1頁頻譜分析儀檢定裝置中國航天科工集團二院203所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。功率計是該系統(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)2．頻率計。檢定與頻率有關(guān)項目的標(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。對信號幅度和衰減進(jìn)行定標(biāo)。頻率范圍:DC～26.5GHz；衰減范圍:1dB～121dB,1dBstep;允許誤差限:0.02dB/10dB，累計70dB不超過0.2dB。第

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中國航天科工集團二院203所(二)主要配套設(shè)備1．信號源。用以產(chǎn)生穩(wěn)定的信號。頻率范圍:10Hz～26.5GHz；輸出電平范圍:+20dBm～-130dBm幅度允許誤差限:±1dB2．同軸開關(guān)。同軸開關(guān)能快速改變射頻信號的連接方向。工作頻率范圍:DC～26.5GHz；重復(fù)性:優(yōu)于0.001dB；隔離度:大于70dB。第

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頁頻譜分析儀檢定裝置的主要組成設(shè)備中國航天科工集團二院203所第

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頁(一)與頻率有關(guān)的測量不確定度評定(二)校準(zhǔn)點功率測量的不確定度評定。

(三)幅度測量的不確定評定不確定度評定中國航天科工集團二院203所（一

）重復(fù)性考核（二）

穩(wěn)定性考核第

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中國航天科工集團二院203所標(biāo)準(zhǔn)裝置的重復(fù)性和穩(wěn)定性考核頻譜分析儀的量值傳遞一、檢定條件要求（一）環(huán)境條件1．環(huán)境溫度:23C5C;2．相對濕度:≤80%（二）供電電源:220V10V所有設(shè)備應(yīng)良好接地，零線和地線間的電壓峰峰值應(yīng)小于10V.（三）無影響測試的振動和干擾二、檢定規(guī)程檢定規(guī)程:（一）射頻頻譜分析儀檢定規(guī)程JJG501-87。適合于1.7GHz以下的頻譜分析儀的檢定。（二）頻譜分析儀檢定規(guī)程JJG(航天)26-1999。適合于26.5GHz以下的頻譜分析儀的檢定。三、量值傳遞關(guān)系圖量值傳遞關(guān)系圖又稱為檢定系統(tǒng)表，量值傳遞是指將國家最高計量標(biāo)準(zhǔn)按計量檢定系統(tǒng)逐級傳遞到各級計量檢定單位的計量標(biāo)準(zhǔn)，在傳遞過程，要求準(zhǔn)確度損失最小，方法簡單易行，復(fù)現(xiàn)性和可靠性都很高。第1頁中國航天科工集團二院203所直接測

直接測

直接測量量量功率計

頻率計

衰減器f:10MHz～26

.5GHz