频谱分析仪的功能是要分辨输入信号中各个频率成份并测量各频率成份的频率和功率。
频谱仪的图片
频谱分析仪可在整个频率范围内测量输入信号的幅度与频率的关系,从而确定信号的功率。 频谱分析仪能够进行噪声系数和信噪比(SNR)等测试,表征器件的性能及其对整体系统性能的贡献。
典型超外差式频谱仪简化框图 - 什么是“超外差”?
“外差”:混频,发生频率变化。
“超”:超音频频率或高于音频的频率范围。
典型超外差式频谱仪简化框图
通过混频的方式将输入信号频谱搬移至中频进行处理。
调谐:改变扫频本振的频率来捕获待测信号的不同频率分量。
扫描控制器在屏幕上产生从左到右的水平移动,同时它还对本振进行调谐,使本振频率的变化与频谱仪的垂直刻度成正比。
这种扫描- 调谐分析仪的工作原理正象你家中的调幅(AM)接收机,只是调幅接收机的本振不是扫描的,而是用刻度旋钮人工进行调谐;另外不是用显示器显示信息而是用扬声器。
基于扫描式工作原理,当输入信号为单点频信号时,该信号需和扫描本振信号进行混频,这样中频信号也为频率变化的扫频信号,该扫频信号通过中频滤波器和检波器后输出波形为中频滤波器频响形状。
频谱仪的主要技术应用
频谱分析仪测试的对象是电子系统及电路中存在的各种信号,下面这幅图更详细显示了是典型的数字通信系统收发机中信号的处理过程。
在各个处理环节上,会有不同特性的信号出现。 这些信号参数特性的变化可以通过频域分析得到直接的反映。
无线系统中的信号处理
发射机利用调制处理将要传输的信息调制到载波上。那正弦波信号会因为经过调制处理而包含更多的信息,这种信号的变换会通过频谱的特性表现出来。调制后的信号上变频到更高的载波上,然后经过天线发射到空间中。
接收机通过天线接收的信号中包含需要的信号和干扰信号。滤波器的处理将干扰信号进行抑制。为完成基带解调电路的处理,
1. 输入的信号经过与本振的混频处理,下变频为IF信号。
2. 对混频形成的杂波通过中频滤波器进行滤除,并对滤波后的信号进行放大。
3. 中频的调制信号经过IQ解调,得到基带IQ信号。
4. 通过对IQ信号电压的分析来测试信号的幅度和相位信息,完成整个解调。
这些处理过程通过对每个环节的信号频谱进行分析可以得到直接的反映。
示波器与频谱分析仪/信号分析仪有什么区别?
我们通常将时间作为参考框架, 关注何时会发生某些特定事件。 这其中包括电气事件。 示波器使您能够查看特定电气事件的瞬时值(或某些其他事件通过适当的传感器转换而来的电压值)随时间的变化。 换句话说,我们可以使用示波器在时域中查看信号的波形。 傅立叶理论告诉我们,任何时域的电现象都是由一个或多个具有适当频率、幅度和相位的正弦波组成。 这也就是说,我们可以将一个时域信号转换为频域的等效信号。 频谱分析仪和信号分析仪可以在频域中测量每个特定频率的能量。
来源:是德科技