如何使用頻譜分析儀

　　一、什么是頻譜分析儀在頻域內(nèi)分析信號的圖示測試儀。以圖形方式顯示信號幅度按頻率的分布，即X軸表示頻率，Y軸表示信號幅度。

　　二、原理：用窄帶帶通濾波器對信號進行選通。

　　三、主要功能：顯示被測信號的頻譜、幅度、頻率?？梢匀帮@示，也可以選定帶寬測試。

　　四、測量機制：

　　1、把被測信號與儀器內(nèi)的基準頻率、基準電平進行對比。因為許多測量的本質(zhì)都是電平測試，如載波電平、A/V、頻響、C/N、CSO、CTB、HM、CM以及數(shù)字頻道平均功率等。

　　2、波形分析：通過107選件和相應的分析軟件，對電視的行波形進行分析，從而測試視頻指標。如DG、DP、CLDI、調(diào)制深度、頻偏等。

　　五、操作：

　?。ㄒ唬┯叉I、軟鍵和旋鈕：這是儀器的基本操作手段。

　　1、三個大硬鍵和一個大旋鈕：大旋鈕的功能由三個大硬鍵設定。按一下頻率硬鍵，則旋鈕可以微調(diào)儀器顯示的中心頻率；按一下掃描寬度硬鍵，則旋鈕可以調(diào)節(jié)儀器掃描的頻率寬度；按一下幅度硬鍵，則旋鈕可以調(diào)節(jié)信號幅度。旋動旋鈕時，中心頻率、掃描寬度（起始、終止頻率）、和幅度的dB數(shù)同時顯示在屏幕上。

　　2、軟鍵：在屏幕右邊，有一排縱向排列的沒有標志的按鍵，它的功能隨項目而變，在屏幕的右側(cè)對應于按鍵處顯示什么，它就是什么按鍵。

　　3、其它硬鍵：儀器狀態(tài)(INSTRUMNT STATE)控制區(qū)有十個硬鍵：RESET清零、CANFIG配置、CAL校準、AUX CTRL輔助控制、COPY打印、MODE模式、SAVE存儲、RECALL調(diào)用、MEAS/USER測量/用戶自定義、SGL SWP信號掃描。光標（MARKER）區(qū)有四個硬鍵：MKR光標、MKR光標移動、RKR FCTN光標功能、PEAK SEARCH峰值搜索。控制（CONTRL）區(qū)有六個硬鍵：SWEEP掃描、BW帶寬、TRIG觸發(fā)、AUTO COVPLE自動耦合、TRACE跟蹤、DISPLAY顯示。在數(shù)字鍵區(qū)有一個BKSP回退，數(shù)字鍵區(qū)的右邊是一縱排四個ENTER確認鍵，同時也是單位鍵。大旋鈕上面的三個硬鍵是窗口鍵：ON打開、NEXT下一屏、ZOOM縮放。大旋鈕下面的兩個帶箭頭的鍵STEP配合大旋鈕使用作上調(diào)、下調(diào)。

　　（二）輸入和輸出接口：位于一起面板下邊一排。TV IN測視頻指標的信號輸入口；VOL INTEN是內(nèi)外一套旋鈕控制、調(diào)節(jié)內(nèi)置喇叭的音量和屏幕亮度；CAL OUT儀器自檢信號輸出；300Mhz 29dBmv儀器標準信號輸出口；PROBE PWR儀器探針電源；IN 75Ω1M—1.8G測試信號總輸入口。

　　（三）測試準備：

　　1、限制性保護：規(guī)定最高輸入射頻電平和造成性損壞的最高電壓值：直流25V，交流峰峰值100V。

　　2、預熱：測試須等到OVER COLD消失。

　　3、自校：使用三個月，或重要測量前，要進行自校。

　　4、系統(tǒng)測量配置：配置是測量之前把測量的一些參數(shù)輸入進去，省去每次測量都進行一次參數(shù)輸入。內(nèi)容：測試項目、信號輸入方式（頻率還是頻道）、顯示單位、制式、噪聲測量帶寬和取樣點、測CTB、CSO的頻率點、測試行選通等。配置步驟：按MODE鍵——CABLE TV ANALYZER軟鍵——Setup軟鍵，進入設置狀態(tài)。細節(jié)為tune config調(diào)諧配置：包括頻率、頻道、制式、電平單位。Analyzer input輸入配置：是否加前置放大器。Beats setup拍頻設置、測CTB、CSO的頻點（頻率偏移CTB FRQ offset、CSO FRQ offset）。GATING YES NO是否選通測試行。C/N setup載噪比設置：頻點（頻率偏移C/N FRQ offset）、帶寬。

　　頻譜分析儀的特點

　　1.頻譜分析儀采用掃頻調(diào)諧接收技術(shù)，把信號的幅頻特性等參數(shù)在CRT上顯示出來，很直觀，一目了然。

　　2.頻譜分析儀能同時顯示復合信號的各個頻率的量值（但不反映相位量值）3.頻譜分析儀顯示動態(tài)范圍大：70-120db。

　　4.頻譜分析儀的頻率覆蓋很寬，從uHz-325GHz，一般微波頻譜分析儀在：100Hz-26.5GHz如日本愛德萬公司的R3271A、R3371A，HP8566HB等等。

　　5.輸入信號幅度范圍寬：-156dbm-+30dbm，不論小信號、大信號它都能適應。

　　6.頻率穩(wěn)定度好。現(xiàn)代頻譜分析儀大都用合成鎖相技術(shù)，一般都可以達到2*10(-6)/日-5*10(-9)/日，如愛德萬公司R3365A，R3265A，R3371A，R3271A等可達2X10(-8)/日，并有5X10(-9)/日的選件。頻率顯示分辨率可達1Hz。

　　7.分辨帶寬很窄，高檔次、高質(zhì)量的頻譜分析儀一般都可以達到：10Hz-3MHz，低頻譜分析儀可達mHz數(shù)量級。

　　8.測量幅度精度高，對各種頻率的幅度測量精度可達：±0.1db-±3db。

　　9.有部分頻譜分析儀還增加固定調(diào)諧法（另掃寬），相當于一臺示波器，能測量信號頻率的時域特性。如愛德萬公司的R4136等。

　　10.80年代中期以來的頻譜分析儀都帶有計算機控制接口，各種輸出設備接口，能組成自動化測試系統(tǒng)，并可遠程測量和控制。又可硬拷貝輸出，不需昂貴的照機設備。

　　11.頻譜分析儀還備有各種選件、測試軟件，在許多專用場合也是一臺理想的儀器。頻譜分析儀測量要注意的問題使用頻譜分析儀測量系統(tǒng)指標，一般只需將頻譜分析儀與系統(tǒng)直接相連，然后按照指標的測量方法操作，在測量過程中，特別需要注意以下一些問題。

　　(1)信號輸入大小的調(diào)節(jié)頻譜分析儀的輸入如果過高，分析儀將使它產(chǎn)生非線性失真，測試出的結(jié)果則由于失真產(chǎn)生誤差；如果信號電平過低，信號可能被分析儀的底噪聲所掩蓋，無法正確測量信號，這兩種情況都會減小測量的動態(tài)范圍。因此，使用前要十分清楚地了解信號的輸入范圍，正確選擇輸入衰減。射頻信號輸入時，還應注意電纜特性阻抗與儀器輸入阻抗匹配，否則信號不匹配則會引起衰減，造成測量誤差。在有線電視系統(tǒng)中，電纜特性阻抗一般為75Ω，分析儀輸入阻抗一般可以在50Ω和75Ω之間選擇，所以在測量時要正確選擇分析儀的輸入阻抗，減小測量誤差。

　　(2)分辨帶寬的選擇在頻譜分析儀中，頻率分辨力是一個非常重要的概念，它是由中頻濾波器的帶寬決定的，這個帶寬決定了儀器的分辨帶寬BWRES，如果濾波器的帶寬是100Hz，那么譜線頻率就有100Hz的不定性。若在一個濾波器的帶寬頻率范圍內(nèi)出現(xiàn)了兩條譜線，則不可能檢出這兩條譜線是不同的頻率分量，但是將測出它在頻率范圍內(nèi)的能量而不考慮多少譜線產(chǎn)生這一能量，因此，對于兩條緊密相關的譜線，其分辨力取決于濾波器的寬度。在實際測量過程中，應該正確選擇頻率分辨帶寬的大小，既不能把不需要的信號混合到測量信號中，也不能把需要的信號排除在外。

　　(3)信號檢波器的選擇頻譜分析儀中的信號檢波器有峰值檢波和取樣檢波等類型，峰值檢波是的類型。中頻濾波器的輸出接到檢波器上，檢波器產(chǎn)生與中頻級輸出的交流信號電平成正比的直流電平。我們可以根據(jù)信號測量指標的不同，選用不同的檢波方式，如測量信號電平時采用峰值檢波，測量噪聲時采用取樣檢波。

　　(4)垂直刻度的選擇在頻譜分析儀中，由于信號電平大幅度變化，一般采用對數(shù)刻度，而在檢波器之前有一個對數(shù)放大器，對數(shù)放大器按照對數(shù)函數(shù)來壓縮信號電平，即對于輸入電平幅度V，輸出電壓幅度為lgV，這樣大大地減小了由檢測器所檢測的信號電平變化，同時向用戶提供了校準成單位為分貝的對數(shù)垂直刻度。另外也可以根據(jù)信號的不同選擇線性垂直刻度，它所表示的信號范圍較小。

　　(5)視頻濾波器帶寬的選擇視頻濾波器是一個低通濾波器，它可以減小檢波器輸出的噪聲變化，揭示一些已被掩蓋且接近本底噪聲的信號，如果噪聲是待測量，則視頻濾波器還有助于穩(wěn)定測量。采用寬帶視頻濾波器時，噪聲的波動較大；采用窄帶視頻濾波器時，波動顯著減小，兩者噪聲平均值一樣，只是噪聲的波動不同。