什么是频谱分析仪？它都有哪些应用？

什么是频谱分析仪？它都有哪些应用？

频谱是按频率顺序排列的，只反映信号中基波与各种谐波分量的幅值。图中的竖线称为“谱线”，每一条谱线的长度代表一种分量在所处频率位置的幅值大小。 利用频谱分析仪可以对信号的参数进行测量。例如测量信号本身(基波)及各次谐波的频率值，各频率分量之间的间隔。可以作为选频电压表使用。还可以测量一个失真波形中的谐波成分，进而算出失真度。 利用频谱分析仪作信号的仿真测量。对于远动测试仪音响信号来说，通常讲的“音位”即指频谱而言，音色如何是由谐波成分决定的。各种乐器或歌唱演员的音色，可以用频谱分析仪来鉴别。用电子电路制作的电子琴是典型的乐路仿真，可以通过频谱分析仪来进行测量和调试。同理，用频谱分析仪进行语言的仿真测量也是可行的，当然要复杂得多。 利用频谱分析仪测试与频率有关的电子电路也是方便的，例如测试分频器、倍频器、混频器、频率合成器等各种网络。

频谱分析仪的英文全称：spectrum analyzer频谱分析仪系统主要的功能是在频域里显示输入信号的频谱特性.频谱分析仪依信号处理方式的不同,一般有两种类型;即时频谱分析仪(real-time spectrum analyzer)与扫描调谐频谱分析仪(sweep-tuned spectrum analyzer).即时频率分析仪的功能为在同一瞬间显示频域的信号振幅,其工作原理是针对不同的频率信号而有相对应的滤波器与检知器(detector),再经由同步的多工扫描器将信号传送到crt萤幕上,其优点是能显示周期性杂散波(periodic random waves)的瞬间反应,其缺点是价昂且性能受限於频宽范围,滤波器的数目与最大的多工交换时间(switching time).最常用的频谱分析仪是扫描调谐频谱分析仪,其基本结构类似超外差式接收器,工作原理是输入信号经衰减器直接外加到混波器,可调变的本地振荡器经与crt同步的扫描产生器产生随时间作线性变化的振荡频率,经混波器与输入信号混波降频后的中频信号(if)再放大,滤波与检波传送到crt的垂直方向板,因此在crt的纵轴显示信号振幅与频率的对应关系.影响信号反应的重要部份为滤波器频宽,滤波器之特性为高斯滤波器(gaussian-shaped filter),影响的功能就是量测时常见到的解析频宽(rbw,resolutionbandwidth).rbw代表两个不同频率的信号能够被清楚的分辨出来的最低频宽差异,两个不同频率的信号频宽如低於频谱分析仪的rbw,此时该两信号将重叠,难以分辨,较低的rbw固然有助於不同频率信号的分辨与量测,低的rbw将滤除较高频率的信号成份,导致信号显示时产生失真,失真值与设定的rbw密切相关,较高的rbw固然有助於宽频带信号的侦测,将增加杂讯底层值(noise floor),降低量测灵敏度,对於侦测低强度的信号易产生阻碍,因此适当的rbw宽度是正确使用频谱分析仪重要的概念.频谱分析仪的使用 一、 在频域内分析信号的图示测试仪。以图形方式显示信号幅度按频率的分布，即x轴表示频率，y轴表示信号幅度。 二、 原理：用窄带带通滤波器对信号进行选通。 三、 主要功能：显示被测信号的频谱、幅度、频率。可以全景显示，也可以选定带宽测试。 四、 测量机制： 1、 把被测信号与仪器内的基准频率、基准电平进行对比。因为许多测量的本质都是电平测试，如载波电平、a/v、频响、c/n、cso、ctb、hm、cm以及数字频道平均功率等。 2、 波形分析：通过107选件和相应的分析软件，对电视的行波形进行分析，从而测试视频指标。如dg、dp、cldi、调制深度、频偏等。 五、 操作： （一） 硬键、软键和旋钮：这是仪器的基本操作手段。 1、 三个大硬键和一个大旋钮：大旋钮的功能由三个大硬键设定。按一下频率硬键，则旋钮可以微调仪器显示的中心频率；按一下扫描宽度硬键，则旋钮可以调节仪器扫描的频率宽度；按一下幅度硬键，则旋钮可以调节信号幅度。旋动旋钮时，中心频率、扫描宽度（起始、终止频率）、和幅度的db数同时显示在屏幕上。 3、 其它硬键：仪器状态(instrumnt state)控制区有十个硬键：reset清零、canfig配置、cal校准、aux ctrl辅助控制、copy打印、mode模式、save存储、recall调用、meas/user测量/用户自定义、sgl swp信号扫描。光标（marker）区有四个硬键：mkr光标、mkr 光标移动、rkr fctn光标功能、peak search峰值搜索。控制（contrl）区有六个硬键：sweep扫描、bw带宽、trig触发、auto covple自动耦合、trace跟踪、display显示。在数字键区有一个bksp回退，数字键区的右边是一纵排四个enter确认键，同时也是单位键。大旋钮上面的三个硬键是窗口键：on打开、next下一屏、zoom缩放。大旋钮下面的两个带箭头的键step配合大旋钮使用作上调、下调。 （二）输入和输出接口：位于一起面板下边一排。tv in测视频指标的信号输入口；vol inten是内外一套旋钮控制、调节内置喇叭的音量和屏幕亮度；cal out仪器自检信号输出；300mhz 29dbmv仪器标准信号输出口；probe pwr仪器探针电源；in 75ω1m—1.8g测试信号总输入口。 （三） 测试准备： 1、限制性保护：规定最高输入射频电平和造成永久性损坏的最高电压值：直流25v，交流峰峰值100v。 2、 预热：测试须等到over cold消失。 3、 自校：使用三个月，或重要测量前，要进行自校。 4、 系统测量配置：配置是测量之前把测量的一些参数输入进去，省去每次测量都进行一次参数输入。内容：测试项目、信号输入方式（频率还是频道）、显示单位、制式、噪声测量带宽和取样点、测ctb、cso的频率点、测试行选通等。配置步骤：按mode键——cable tv analyzer软键——setup软键，进入设置状态。细节为tune config调谐配置：包括频率、频道、制式、电平单位。analyzer input输入配置：是否加前置放大器。beats setup拍频设置、测ctb、cso的频点（频率偏移ctb frq offset、cso frq offset）。gating yes no是否选通测试行。