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實(shí)時(shí)式頻譜分析儀
在存在被測(cè)信號(hào)的有限時(shí)間內(nèi)提取信號(hào)的全部頻譜信息進(jìn)行分析并顯示其結(jié)果的儀器主要用于分析持續(xù)時(shí)間很短的非重復(fù)性平穩(wěn)隨機(jī)過程和暫態(tài)過程,也能分析40兆赫以下的低頻和極低頻連續(xù)信號(hào),能顯示幅度和相位。傅里葉分析儀是實(shí)時(shí)式頻譜分析儀,其基本工作原理是把被分析的模擬信號(hào)經(jīng)模數(shù)變換電路變換成數(shù)字信號(hào)后,加到數(shù)字濾波器進(jìn)行傅里葉分析;由*處理器控制的正交型數(shù)字本地振蕩器產(chǎn)生按正弦律變化和按余弦律變化的數(shù)字本振信號(hào),也加到數(shù)字濾波器與被測(cè)信號(hào)作傅里葉分析。正交型數(shù)字式本振是掃頻振蕩器,當(dāng)其頻率與被測(cè)信號(hào)中的頻率相同時(shí)就有輸出,經(jīng)積分處理后得出分析結(jié)果供示波管顯示頻譜圖形。正交型本振用正弦和余弦信號(hào)得到的分析結(jié)果是復(fù)數(shù),可以換算成幅度和相位。分析結(jié)果也可送到打印繪圖儀或通過標(biāo)準(zhǔn)接口與計(jì)算機(jī)相連。
技術(shù)指標(biāo)
頻譜分析儀的主要技術(shù)指標(biāo)有頻率范圍、分辨力、分析譜寬、分析時(shí)間、掃頻速度、靈敏度、顯示方式和假響應(yīng)。
頻率范圍
頻譜分析儀進(jìn)行正常工作的頻率區(qū)間。現(xiàn)代頻譜儀的頻率范圍能從低于1Hz至300GHz。
分辨力
頻譜分析儀在顯示器上能夠區(qū)分鄰近的兩條譜線之間頻率間隔的能力,是頻譜分析儀重要的技術(shù)指標(biāo)。分辨力與濾波器型式、波形因數(shù)、帶寬、本振穩(wěn)定度、剩余調(diào)頻和邊帶噪聲等因素有關(guān),掃頻式頻譜分析儀的分辨力還與掃描速度有關(guān)。分辨帶寬越窄越好?,F(xiàn)代頻譜儀在高頻段分辨力為10~100赫。
分析譜寬
又稱頻率跨度。頻譜分析儀在一次測(cè)量分析中能顯示的頻率范圍,可等于或小于儀器的頻率范圍,通常是可調(diào)的。

一、頻譜分析儀的使用入門
如下圖為所使用的頻譜分析儀面板外觀:
為了測(cè)量天線的發(fā)射功率,可按照?qǐng)D中紅色標(biāo)識(shí)的步驟進(jìn)行。步驟與具體含義如下:
1、Frequency:設(shè)置頻率,按下該按鍵后,可在數(shù)字鍵盤輸入需要的頻率,數(shù)字鍵盤右邊一列為單位2、Span:設(shè)置顯示屏顯示頻率寬度,可根據(jù)需要設(shè)置,本次設(shè)置的50MHz3、Trace:該按鍵選擇保留顯示屏數(shù)據(jù)的方式,按下該案件后,可在藍(lán)色圈中選擇方式(類似于示波器中的“觸發(fā)方式”),由上往下第二個(gè)按鈕MaxHold表示保留發(fā)射功率4、Amplitude:調(diào)節(jié)頻譜分析儀的參考電衰減比,按下該按鍵后旋轉(zhuǎn)白色的大旋鈕可以進(jìn)行調(diào)節(jié),作用是將頻譜圖調(diào)整到合適的位置,不至于飛出屏幕。5、Mark(MAK):調(diào)出標(biāo)記點(diǎn),此時(shí)旋轉(zhuǎn)旋鈕可以查看頻譜圖中任意一點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)。二、信號(hào)相關(guān)名詞解釋1、發(fā)射功率:
發(fā)射功率就是所使用的設(shè)備(手機(jī)、對(duì)講機(jī)、其他嵌入式設(shè)備等)所發(fā)射出來給基地臺(tái)的信號(hào)強(qiáng)度。
無線電發(fā)射機(jī)輸出的射頻信號(hào),通過饋線(電纜)輸送到天線,由天線以電磁波形式輻射出去。電磁波到達(dá)接收地點(diǎn)后,由天線接收下來(僅僅接收很小很小一部分功率),并通過饋線送到無線電接收機(jī)。因此在無線網(wǎng)絡(luò)的工程中,計(jì)算發(fā)射裝置的發(fā)射功率與天線的輻射能力非常重要。
無線電波的發(fā)射功率是指在給定頻段范圍內(nèi)的能量,通常有兩種衡量或測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):
1、功率(W):相對(duì)1瓦(Watts)的線性水準(zhǔn)。例如,WiFi無線網(wǎng)卡的發(fā)射功率通常為0.036W,或者說36mW。
2、增益(dBm):相對(duì)1毫瓦(milliwatt)的比例水準(zhǔn)。例如,WiFi無線網(wǎng)卡的發(fā)射增益為15.56dBm。
2、增益:
(1)dBm:功率
公式:10lg功率P1mW
eg1:1mW發(fā)射功率用dBm表示:發(fā)射功率為:10lg(功率值/1mW)=10lg(1mW/1mW)=0dBm
eg2:2mW發(fā)射功率用dBm表示:發(fā)射功率為:10lg(功率值/1mW)=10lg(2mW/1mW)=10lg2=3dBm
(2)dB:相對(duì)功率
dB是一個(gè)表征相對(duì)值的值,當(dāng)考慮甲的功率相比于乙功率大或小多少個(gè)dB時(shí),按下面計(jì)算公式:
公式:10lg甲功率乙功率
eg1、甲的功率是乙的功率的2倍,則用公式計(jì)算為:10lg(甲功率/乙功率)=10lg2=3dB,描述為甲比乙功率大了3dB。
3、信噪比(SNR):
信噪比SNR=信號(hào)功率噪聲功率
4、Rssi:
RSSI:ReceivedSignalStrengthIndication接收的信號(hào)強(qiáng)度指示,無線發(fā)送層的可選部分,用來判定鏈接質(zhì)量,以及是否廣播發(fā)送強(qiáng)度
頻譜分析儀是研究電信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)的儀器,用于信號(hào)失真度、調(diào)制度、譜純度、頻率穩(wěn)定度和交調(diào)失真等信號(hào)參數(shù)的測(cè)量,可用以測(cè)量放大器和濾波器等電路系統(tǒng)的某些參數(shù),是一種多用途的電子測(cè)量?jī)x器。
它又可稱為頻域示波器、跟蹤示波器、分析示波器、諧波分析器、頻率特性分析儀或傅里葉分析儀等。
現(xiàn)代頻譜分析儀能以模擬方式或數(shù)字方式顯示分析結(jié)果,能分析1赫以下的甚低頻到亞毫米波段的全部無線電頻段的電信號(hào)。
儀器內(nèi)部若采用數(shù)字電路和微處理器,具有存儲(chǔ)和運(yùn)算功能;配置標(biāo)準(zhǔn)接口,就容易構(gòu)成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。
頻譜儀是一種常用的,主要針對(duì)于射頻和微波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),在多個(gè)領(lǐng)域中都有一定的應(yīng)用。

使用頻譜分析儀測(cè)量場(chǎng)強(qiáng)的方法:是一種應(yīng)用廣泛的信號(hào)。它可用來測(cè)量信號(hào)的頻率、電平、波形失真、噪聲電平、頻譜特性等,加上標(biāo)準(zhǔn)天線還可用來測(cè)量場(chǎng)強(qiáng)。
它的主要特點(diǎn)是:能寬頻帶連續(xù)掃描,并將測(cè)得的信號(hào)在CRT屏上直觀地顯示出來。在整個(gè)頻段內(nèi),電平顯示范圍大于70dB,在無線電電波測(cè)量中可以很方便地看出頻譜占用和信號(hào)活動(dòng)情況,所以在很多場(chǎng)合,頻譜儀正在替代場(chǎng)強(qiáng)儀成為電波測(cè)量中一種新的被廣泛應(yīng)用的儀器。但必竟二者設(shè)計(jì)上有差異,因此使用側(cè)重面應(yīng)有所有同,否則將會(huì)帶來很大的測(cè)量誤差?,F(xiàn)代多采用微機(jī)處理,顯示刻度可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換。在實(shí)際測(cè)量中要特別注意天線阻抗與測(cè)試系統(tǒng)的匹配問題,避免產(chǎn)生失配誤差。由于頻譜儀在使用中是進(jìn)行寬帶掃描,所以所用天線要求也都是寬帶天線,而寬帶天線的VSWR一般都較大,如果與頻譜儀聯(lián)接的不是匹配天線,則要對(duì)所用天線的天線系數(shù)重新校對(duì)。在實(shí)際測(cè)量中,輸入衰減器不宜放在0dB的位置,如果衰減器置0,輸入信號(hào)直接接到混頻器上,則阻抗特性變差,造成較大的失配誤差。

頻譜分析儀
MXA信號(hào)通過增加針對(duì)新一代技術(shù)的信號(hào)分析和頻譜分析能力,具備了中檔分析儀的性能。它突破了以往分析儀的極限,支持業(yè)界快的信號(hào)和頻譜分析實(shí)現(xiàn)了速度與性能的優(yōu)化。
速度
測(cè)試速度超過其它所有頻譜分析儀和信號(hào)分析儀30-300%
5ms的標(biāo)記峰值搜索速度
75ms的測(cè)量/模式切換速度
性能
0.3dB幅度精度
+15dBm第三階截距(TOI)
-154dBm/Hz顯示的平均噪聲電平(DANL)
78dBW-CDMAACLR動(dòng)態(tài)范圍(噪聲修正功能啟動(dòng))
測(cè)量應(yīng)用軟件
頻譜分析、手機(jī)WiMAX、W-CDMA、HSDPA/HSUPA和相位噪聲測(cè)量應(yīng)用測(cè)量應(yīng)用軟件
MXA內(nèi)部運(yùn)行的信號(hào)分析軟件。MXA中的89601AVSA軟件
特性
25MHz分析帶寬
連接:符合LXIC類標(biāo)準(zhǔn),USB、100based-TLAN、GPIB
分析儀中的用戶界面
開放式WindowsXP操作系統(tǒng)
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