频谱分析仪的原理与特点

时间：2024-12-19

频谱分析仪的原理与特点

频谱剖析仪是研讨电信号频谱结构的仪器，用于信号失真度、调准则、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的丈量，可用以丈量放大器和滤波器等电路体系的某些参数，是一种多用途的电子丈量仪器。它又可称为频域示波器、盯梢示波器、剖析示波器、谐波剖析器、频率特性剖析仪或傅里叶剖析仪等。现代频谱剖析仪能以模仿方法或数字方法显现剖析成果,能剖析1赫以下的甚低频到亚毫米波段的悉数无线电频段的电信号。仪器内部若选用数字电路和微处理器，具有存储和运算功用；装备规范接口，就简略构成主动测验体系。

在实验室和车间常用的信号测验仪器是电子示波器。人的思想对时刻概念比较灵敏，每时每刻都与时域事情发作联络，可是信号往往以频率方法呈现，用示波器调查简略的调幅载波信号也不方便，往往显现载波时看不清调制仪，屏幕上取得的是三条谱线，即载频和在载频左右的调制频。调制方法越杂乱，电子示波器越难显现，频谱剖析器的表达才能强，频谱剖析仪是当之无愧的频域仪器的代表。交流时刻一频率的数字表达方法就是傅里叶改换，它把时刻信号分解成正弦和余弦曲线的叠加，完结信号由时刻域转换到频率域的进程。

前期的频谱剖析仪实质上是一台扫频接收机，输入信号与本地振动信号在混频器变频后，经过一组并联的不同中心频率的带通滤波器，使输入信号显现在一组带通滤波器约束的频率轴上。显着，因为带通滤波器由无源元件构成，频谱剖析器全体上显得很粗笨，并且频率分辨率不高。已然傅里叶改换可把输入信号分解成分立的频率重量，相同可起着滤波器类似的效果，凭借傅里叶改换电路替代低通滤波器，使频谱剖析仪的构成简化，分辨率增高，丈量时刻缩短，扫频规模扩展，这就是现代频谱剖析仪的优点了。

矢量信号剖析仪是在预订频率规模内主动丈量电路增益与相应的仪器，它有内部的扫频频率源或可操控的外部信号源。其功用是丈量对输入该扫频信号的被测电路的增益与相位，因此它的电路结构与频谱剖析仪类似。频谱剖析仪需求丈量不知道的和恣意的输入频率，矢量信号剖析仪则只丈量本身的或受控的已知频率；频谱剖析仪只丈量输入信号的起伏（标量仪器），矢量信号剖析仪则丈量输入信号的起伏和相位（矢量仪器）。由此可见，矢量信号剖析仪的电路结构比频谱剖析仪杂乱，价位也较高。现代的矢量信号剖析仪也选用傅里叶改换，以下介绍它们的异同。

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