频谱分析仪和信号分析仪的区别
频谱分析仪和信号分析仪的区别
在实验室和车间最常用的信号测试仪器是电子示波器。
人的思维对时间概念比较敏感,每时每刻都与时域事件发生联系,但是信号往往以频率形式出现,用示波器观察最简单的调幅载波信号也不方便,往往显示载波时看不清调制仪,屏幕上获得的是三条谱线,即载频和在载频左右的调制频。
调制方式越复杂,电子示波器越难显示,频谱分析器的表达能力强,频谱分析仪是名副其实的频域仪器的代表。
沟通时间一频率的数字表达方法就是傅里叶变换,它把时间信号分解成正弦和余弦曲线的叠加,完成信号由时间域转换到频率域的过程。
早期的频谱分析仪实质上是一台扫频接收机,输入信号与本地振荡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,使输入信号显示在一组带通滤波器限定的频率轴上。
显然,由于带通滤波器由无源元件构成,频谱分析器整体上显得很笨重,而且频率分辨率不高。
既然傅里叶变换可把输入信号分解成分立的频率分量,同样可起着滤波器类似的作用,借助快速傅里叶变换电路代替低通滤波器,使频谱分析仪的构成简化,分辨率增高,测量时间缩短,扫频范围扩大,这就是现代频谱分析仪的优点了。
矢量信号分析仪是在预定,频率范围内自动测量电路增益与相应的仪器,它有内部的扫频频率源或可控制的外部信号源。
其功能是测量对输入该扫频信号的被测电路的增益与相位,因而它的电路结构与频谱分析仪相似。
频谱分析仪需要测量未知的和任意的输入频率,矢量信号分析仪则只测量自身的或受控的已知频率;频谱分析仪只测量输入信号的幅度(标量仪器),矢量信号分析仪则测量输入信号的幅度和相位(矢量仪器)。
由此可见,矢量信号分析仪的电路结构比频谱分析仪复杂,价位也较高。
现代的矢量信号分析仪也采用快速傅里叶变换,以下介绍它们的异同。
频谱分析议和FFT颁谱分析议传统的频谱分析仪的电路是在一定带宽内可调谐的接收机,输入信号经下变频后由低通滤器输出,滤波输出作为垂直分量,频率作为水平分量,在示波器屏幕上绘出坐标图,就是输入信号的频谱图。
频谱分析仪与其它仪器的区别
频谱分析仪与其它仪器的区别就场强仪来说，它与天线关系非常密切，如果要求一定的测量精度，那么从式(1)就知，它直接与天线增益Ga有关，再则是天线的工作频率范围有关，这是最起码的要求，因此不能说随便找一根天线接在电平表上就行了。
故在实践中，这种天线称之为测试天线，它有严格技术指标，如频率范围，天线增益以及阻抗、驻波比、前后比等等。
为适应它的频率范围其形状大有区别，有鞭壮天线，半波振子天线，对数周期天线，环行天线等。
要求高的测试天线，价格也相当高，如日本安立的测试天线大概是主机的1/4。
以前场强仪总是将天线配套供给，即是说一台场强仪必然是主机(电平表)配天线。
随着电子技术和电子测量技术的发展，特别是20世纪80年代以来，频谱分析仪大量使用，单一的场强仪就越来越少了，甚至单一的电平表也都越来越少了(除非专业性很强的用途)，因为它的功能可以用频谱仪代理替。
从原理上来说频谱仪、电平表、场强仪(主机)基本原理方框是一样的。
频谱仪本身就是测量频谱范围内的信号电平，如果用零跨导则就是一个选频电平表。
如果加上标准测试天线在频谱仪上不就是可测量场强了吗！比较好的频谱仪，它可以将天线系数存在机内，使用时直接显示场强数值μV/m。
如安捷伦公司、安立公司频谱仪大都有天线系数存储功能。
就日本安立公司而言，80年代生产的场强仪ML518、HM650、MH649销量较大，中国也买不少，80年代末生产的ML521/214系列的场强仪销量显著下降，因为它与此同时生产了频谱分析仪MS610、MS2601等，而场强仪、频谱仪都可用同样的天线MP534、MP651、MP663等测量场强。
它们指标差不多，价格也差不多。
用户当然选用功能强大的频谱仪。
目前就我国产的场强仪来说也很少生产，其主要原因也是由于频谱仪代替。
用频谱仪加上测试天线可以测量场强，当。
频谱分析仪原理
频谱分析仪原理
频谱分析仪是一种用于分析信号频谱特性的测量仪器。
它可以将复杂的信号分解成不同频率的成分，并以图形的方式显示出来。
频谱分析仪的原理是基于信号的傅里叶变换。
傅里叶变换是一种将时域信号转换为频域信号的数学方法。
通过对信号进行傅里叶变换，可以将信号分解成各个不同频率的正弦波或余弦波成分。
频谱分析仪中最常用的测量方法是快速傅里叶变换（FFT）。
FFT是一种高效的算法，可以快速地计算出信号的频谱。
它将连续的信号按一定的时间窗口进行采样，并对采样数据进行离散傅里叶变换，得到信号的频谱图。
在频谱分析仪中，采集到的信号首先经过放大器进行增益放大，然后通过模数转换器（ADC）将连续的模拟信号转换为离散
的数字信号。
接着，数字信号经过FFT算法进行处理，得到
信号的频谱数据。
频谱分析仪通常使用显示器来显示信号的频谱图。
频谱图通常以频率为横轴，以信号的幅度或功率为纵轴。
通过观察频谱图，可以分析信号的频率分布情况，了解信号的频率成分和强度。
除了显示频谱图外，频谱分析仪还可以对信号进行其他的测量和分析。
例如，可以测量信号的谐波失真、信噪比、频率稳定性等指标，以评估信号的质量和稳定性。
总之，频谱分析仪通过对信号进行傅里叶变换，将信号分解成不同频率的成分，并以图形的方式显示出来。
它是一种重要的工具，用于分析和评估各种信号的频谱特性。
频谱分析仪和信号分析仪有什么区别呢
频谱分析仪：测量在仪器的整个频率范围内输入信号幅度随频率进行变化的情况。
其最主要的用途是测量已知和未知信号的频谱功率。
可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数，是一种多用途的电子测量仪器。
信号分析仪：它一方面集成了频谱分析仪的功能，另一方面测量在仪器的中频带宽内输入信号在单一频率上的幅度和相位。
测量信号更加丰富如振动信号、声学信号等。
频谱分析仪和信号分析仪这两个术语多数情况下可以相互使用。
但用信号分析仪描述更贴切，可进行更全面的频域、时域和调制域信号分析。
我们通过比较两款典型的频谱分析仪和信号分析仪来更深入对定义的理解。
安捷伦Agilent35670a是一种有二通道或四通道（选件AY6）的FFT类型频谱分析仪。
这种标准仪器可在直流至100KHz左右的范围内进行频谱、网络、时域及幅度域测量。
晶钻仪器CoCo-80X是新一代手持一体化的动态信号分析仪与数据采集仪。
四至八个通道数，最高150dB的动态范围，102.4kHz的采样率，进行各类频谱分析、结构分析、倍频程分析与声级计、旋转机械阶次跟踪等。
另外，它支持多种语言动态切换，有英语、中文、日文、法语和西班牙语。
从上面两款仪器比较我们可以了解，外观上台式频谱分析仪有20Kg，而手持式动态信号分析仪只有2Kg。
信号分析仪从可操作性、便携性、功能上都具有明细的优越性。
功能上来说，频谱分析仪主要对FFT频谱信息分析，起到信号调节的功能。
而动态信号分析仪除了继承频谱分析功能外，增加了振动结构分析、声学分析、转子动力学分析等功能，这些功能都是在频谱分析功能基础上增加的分析功能。
杭州锐达数字技术有限公司是美国晶钻仪器公司中国总代理，负责产品销售、技术支持与产品维护，是机械状态监测、振动噪声测试、动态信号分析、动态数据采集、应力应变测试等领域的供应商，提供手持一体化动态信号分析系统、多通道动态数据采集系统、振动控制系统、多轴振动控制系统、三综合试验系统和远程状态监测系统等。
频谱分析仪基础知识
频谱分析仪基础知识一、频谱分析仪概述频谱分析仪是一种用于测量信号频率和功率的仪器。
它可以将输入信号转换为频率谱，以图形方式显示信号的频率成分。
频谱分析仪广泛应用于电子、通信、雷达、声音和医疗等领域。
二、频谱分析仪工作原理频谱分析仪的工作原理是将输入信号通过混频器与本振信号进行混频，得到中频信号，再经过中频放大器放大后送入检波器进行解调，最后通过显示器将频率谱显示出来。
三、频谱分析仪主要技术指标1、频率范围：指频谱分析仪能够测量的频率范围。
2、分辨率带宽：指能够分辨出的最小频率间隔。
3、扫描时间：指从低频到高频一次扫描所需的时间。
4、灵敏度：指能够检测到的最小信号幅度。
5、非线性失真：指由于仪器内部非线性元件所引起的信号失真。
6、动态范围：指能够同时测量到的最大和最小信号幅度。
7、抗干扰能力：指仪器对外部干扰信号的抵抗能力。
四、频谱分析仪使用注意事项1、使用前应检查仪器是否正常，如发现异常应立即停止使用。
2、避免在强电磁场中使用，以免影响测量结果。
3、使用过程中应注意避免信号源与仪器之间的干扰。
4、使用完毕后应关闭仪器，并妥善保管。
五、总结频谱分析仪是电子、通信等领域中非常重要的测量仪器之一。
它可以将输入信号转换为频率谱，以图形方式显示信号的频率成分。
在使用频谱分析仪时，应注意检查仪器是否正常、避免在强电磁场中使用、避免信号源与仪器之间的干扰以及使用完毕后应关闭仪器等事项。
了解频谱分析仪的工作原理及主要技术指标，对于正确使用它进行测量和调试具有重要意义。
随着科技的快速发展，频谱分析在电子、通信、航空航天等领域的应用越来越广泛。
频谱分析仪作为频谱分析的核心工具，在科研和工业生产中发挥了重要的作用。
本文将介绍频谱分析原理、频谱分析仪使用技巧，以及如何根据输入的关键词和内容撰写文章。
频谱分析是指将信号分解成不同频率的正弦波成分，并分析这些成分的幅度、相位、频率等特性的一种方法。
频谱分析可以用于测量信号的频率范围、识别信号中的谐波成分、了解信号的调制方式和判断信号的来源等。
实验一常用电子仪器的使用
实验一常用电子仪器的使用常用电子仪器是指在科研实验、工业生产、医疗检测等领域中经常使用的一些基础性电子设备。
它们广泛应用于电子测量、信号处理、电子元器件测试、无线通信等领域。
下面将介绍几种常见的电子仪器的使用方法。
1. 示波器（oscilloscope）示波器是一种用来显示电压随时间变化的仪器。
在使用示波器之前，首先需要将电源连接到示波器上并打开电源开关。
接下来，将待测信号连接到示波器的输入端口上。
调节示波器的触发级别和时间基准，以确保正确显示待测信号。
最后，可以观察并分析示波器上的波形图，从而获取有关信号频率、幅度和相位等信息。
2. 频谱分析仪（spectrum analyzer）频谱分析仪主要用于测量和显示信号的频谱特性。
使用频谱分析仪时，首先需要将待测信号连接到频谱分析仪的输入端口上。
然后，调整频率、带宽和幅度等参数，以使频谱分析仪适应待测信号的特性。
最后，可以观察并分析频谱分析仪上的频谱图，得出有关信号频谱分布的信息。
3. 功率计（power meter）功率计是用来测量信号功率的仪器。
在使用功率计之前，首先需要将待测信号连接到功率计的输入端口上。
接下来，选择适当的功率范围和测量模式，并调整校准和零位。
最后，读取功率计上显示的功率数值，从而获知待测信号的功率大小。
多用途数字示波器是一种集万用表和示波器功能于一体的仪器。
使用多用途数字示波器时，首先需要选择所需的测试功能（如电压、电流、电阻、频率等）。
然后，将测试探头与被测电路正确连接。
最后，读取多用途数字示波器上显示的测试结果。
5. 信号发生器（signal generator）信号发生器可以产生各种频率、幅度和波形的信号。
在使用信号发生器时，首先需要选择所需的信号参数（如频率、幅度、波形等）。
然后，将信号发生器的输出连接到被测电路或设备上。
最后，调节信号发生器的参数，以产生所需的信号。
6. 锁相放大器（lock-in amplifier）锁相放大器主要用于从噪声中提取出微弱的信号。
频谱分析仪的作用
频谱分析仪的作用频谱分析仪是一种用于分析信号频谱的仪器。
它可以将信号的能量分布按频率进行可视化，从而帮助工程师和研究人员在各种领域中进行频谱分析和信号处理。
频谱分析仪在通信、音频、无线电、医学、科学研究等领域中都有广泛的应用。
本文将介绍频谱分析仪的作用及其在各领域中的应用。
一、频谱分析仪的作用：1. 信号频谱分析：频谱分析仪可以帮助工程师和研究人员对不同信号的频率和能量进行准确分析。
它可以显示信号在不同频率范围内的能量分布情况，从而帮助进行信号处理和优化。
2. 故障诊断：频谱分析仪可以用于故障诊断和故障定位。
通过分析故障信号的频谱特征，可以确定信号中存在的问题，并找出故障源。
这对于维修和调试电子设备非常有帮助。
3. 无线通信：频谱分析仪在无线通信领域中起着重要作用。
它可以用于无线信号的频率分析和频谱监测。
通过监测无线信号的频谱，可以检测到干扰信号、频率碰撞和频带占用等问题，从而提高无线通信的可靠性和效果。
4. 音频分析：频谱分析仪也广泛应用于音频领域。
它可以帮助工程师和音频专业人员对音频信号进行分析和处理。
通过频谱分析仪，可以了解音频信号的频谱特征，包括声音的频率分布和能量变化等，以及发现和修复音频信号中存在的问题。
二、频谱分析仪在各领域中的应用：1. 通信领域：在通信领域中，频谱分析仪用于无线信号的频谱监测和干扰检测。
它可以帮助监测无线信号的频率分布、信号强度和频带占用情况，从而提高通信系统的性能和可靠性。
2. 音频领域：频谱分析仪在音频领域中被广泛应用于音频信号的分析和处理。
它可以帮助音频工程师对声音的频率特征和能量分布进行准确的分析，从而实现音频信号的优化和增强。
3. 无线电领域：在无线电领域中，频谱分析仪用于无线电信号的频谱分析和监测。
通过分析无线电信号的频谱特征，可以了解信号的频率分布和能量变化，从而提高无线电通信的质量和性能。
4. 医学领域：频谱分析仪在医学领域中也有应用。
它可以用于心电图和脑电图等生物信号的频谱分析，从而帮助医生对患者的生理状态进行准确诊断和监测。
频谱分析仪的原理是怎样的呢
频谱分析仪的原理是怎样的呢频谱分析仪是一种用来分析信号频谱的仪器。
它能够将信号变换到频域，显示出信号的频率分布情况，从而让我们了解这个信号中不同频率分量的分布情况。
在通信、音频处理、电子测量等领域都有广泛的应用，那么频谱分析仪的原理是怎样的呢？下面我们来详细解析。
1. 傅里叶变换要理解频谱分析仪的原理，我们首先需要了解傅里叶变换。
傅里叶变换是一种数学变换，它能够将一个时域信号转化到频域上。
也就是说，它能够将信号的时间轴变换为频率轴，显示出信号在不同频率上的分布情况。
傅里叶变换的数学公式如下：F(w) = integral(f(t)e^(-jwt)dt)其中，F(w)表示信号在频率w上的幅度，f(t)表示信号在时间t上的幅度，e^(-jwt)是旋转因子。
这个公式告诉我们，对于任意一个信号，我们都可以通过傅里叶变换将其变换到频域上。
2. 频谱分析仪的原理频谱分析仪的原理基于傅里叶变换，但是它并不是直接应用傅里叶变换来分析信号的。
因为在实际应用中，我们常常需要对信号进行采样和量化，而傅里叶变换是基于连续信号的，无法直接应用于离散信号。
所以，频谱分析仪通常采用离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）来分析信号。
它们是傅里叶变换的一种离散形式，能够对离散信号进行频率分析。
具体来说，频谱分析仪通常包含一块称为“输入段”的信号处理电路，它能够对待分析信号进行预处理，如去除直流分量、滤波等；然后将处理后的信号送入FFT 处理电路中，进行快速傅里叶变换；最后，在输出段将信号进行处理，通过显示屏、打印机等形式将信号的频谱图输出。
3. 频谱分析仪的应用频谱分析仪在各个领域都有广泛的应用。
下面列举几个例子：通信领域在通信领域，频谱分析仪常用于分析和设计无线电信号和电信信号。
它可以用来对信道中的干扰信号进行分析、检测和定位，还可以对调制、损耗、噪声等信号参数进行分析和设计。
音频处理在音频处理领域，频谱分析仪可以用来对音乐、语音等音频信号进行频谱分析，寻找音频信号中的共振、失真、杂波等问题。
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在实验室和车间最常用的信号测试仪器是电子示波器。
人的思维对时间概念比较敏感,每时每刻都与时域事件发生联系,但是信号往往以频率形式出现,用示波器观察最简单的调幅载波信号也不方便,往往显示载波时看不清调制仪,屏幕上获得的是三条谱线,即载频和在载频左右的调制频。
调制方式越复杂,电子示波器越难显示,频谱分析器的表达能力强,频谱分析仪是名副其实的频域仪器的代表。
沟通时间一频率的数字表达方法就是傅里叶变换,它把时间信号分解成正弦和余弦曲线的叠加,完成信号由时间域转换到频率域的过程。
早期的频谱分析仪实质上是一台扫频接收机,输入信号与本地振荡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,使输入信号显示在一组带通滤波器限定的频率轴上。
显然,由于带通滤波器由无源元件构成,频谱分析器整体上显得很笨重,而且频率分辨率不高。
既然傅里叶变换可把输入信号分解成分立的频率分量,同样可起着滤波器类似的作用,借助快速傅里叶变换电路代替低通滤波器,使频谱分析仪的构成简化,分辨率增高,测量时间缩短,扫频范围扩大,这就是现代频谱分析仪的优点了。
矢量信号分析仪是在预定,频率范围内自动测量电路增益与相应的仪器,它有内部的扫频频率源或可控制的外部信号源。
其功能是测量对输入该扫频信号的被测电路的增益与相位,因而它的电路结构与频谱分析仪相似。
频谱分析仪需要测量未知的和任意的输入频率,矢量信号分析仪则只测量自身的或受控的已知频率;频谱分析仪只测量输入信号的幅度(标量仪器),矢量信号分析仪则测量输入信号的幅度和相位(矢量仪器)。
由此可见,矢量信号分析仪的电路结构比频谱分析仪复杂,价位也较高。
现代的矢量信号分析仪也采用快速傅里叶变换,以下介绍它们的异同。
频谱分析议和FFT颁谱分析议
传统的频谱分析仪的电路是在一定带宽内可调谐的接收机,输入信号经下变频后由低通滤器输出,滤波输出作为垂直分量,频率作为水平分量,在示波器屏幕上绘出坐标图,就是输入信号的频谱图。
由于变频器可以达到很宽的频率,例如30Hz-30GHz,与外部混频器配合,可扩展到100GHz以上,频谱分析仪是频率覆盖最宽的测量仪器之一。
无论测量连续信号或调制信号,频谱分析仪都是很理想的测量工具。
但是,传统的频谱分析仪也有明显的缺点,首先,它只适于测量稳态信号,不适宜测量瞬态事件;第二,它只能测量频率的幅度,缺少相位信息,因此属于标量仪器而不是矢量仪器;第三,它需要多种低频带通滤波器,获得的测量结果要花费较长的时间,因此被视为非实时仪器。
既然通过傅里叶运算可以将被测信号分解成分立的频率分量,达到与传统频谱分析仪同样的结果,出现基于快速傅里叶变换(F盯)的频谱分析仪。
这种新型的频谱分析仪采用数字方法直接由模拟/数字转换器(ADC)对输入信号取样,再经FFT处理后获得频谱分布图。
据此可知,这种频谱分析仪亦称为实时频谱分析仪,它的频率范围受到ADC采集速率和FFT运算速度的限制。
为获得良好的仪器线,性度和高分辨率,对信号进行数据采集的ADC需要12位-16位的分辨率,按取样原理可知,ADC的取样率最少等于输入信号最高频率的两倍,亦即频率上限是100MHz的实时频谱分析仪需要ADC有200MS/S的取样率。
目前半导体工艺水平可制成分辨率8位和取样率4GS/S的ADC或者分辨率12位和取样率800MS/S的ADC,亦即,原理上仪器可达到2GHz的带宽,此时垂直分辨率只有8位(256级),显然8位分辨率过低,因此,实时频谱分析仪适用于制MHz带宽以下的频段,此时具有12位(物96级)以上的分辨率。
为了扩展频率上限,可在ADC前端增加下变频器,本振采用直接数字事成的振荡器,这种混合式的频谱分析仪适合在几GHz以下的频段使用。
FFT的性能用取样点数和取样率来表征,例如用100KS/S的取样率对输入信号取样1024点,则最高输入频率是50KHz和分辨率是50Hz。
如果取样点数为2048点,则分辨率提高到25Hz。
由此可知,最高输人频率取决于取样率,分辨率取决于取样点数。
FFT运算时间与取样,点数成对数关系,频谱分析仪需要高频率、高分辨率和高速运算时,要选用高速的FFT硬件,或者相应的数字信号处理器(DSP)芯片。
例如,10MHz输入频率的1024点的运算时间80μs,而10KHz的1024点的运算时间变为64ms,1KHz的1024点的运算时间增加至640ms。
当运算时间超过200ms时,屏幕的反应变慢,不适于眼睛的观察,补救办法是减少取样点数,使运算时间降低至200ms以下。
矢量网络分析仪
对于频谱分析和电磁干扰测量来说,频谱分析仪是通信测量仪器中常用的设备,由于具有大于1∞dB的动态范围、低于-110dBc/Hz的噪声、1Hz-100Hz的带宽、50GHz以上的频率范围,能够接收到极微弱的信号和分辨出两个幅度相差很大的信号。
频谱分析仪的缺点是只能显示频率分量的幅值,而不能获得信号的相位。
对于某些通信元器件和通信链路,幅值和相位必须能够同时测量出来,前者如放大器和振荡器,后者是第一代至第三代的移动通信。
前面曾提及,为了扩大基于FFT的频谱分析仪的频率范围,可在前端增加下变频器。
同样原理可用于矢量信号分析仪,它是传统频谱分析仪与F阿分析仪的结合,从而获得在高频和射频频率下的FFT分析能力,同时显示幅度和相位信息。
对于现代通信的数字调制分析,以及调幅/调频/调相的解调都是非常有效的手段。
频谱分析仪的变频前端扩展仪器到GHz的频段,经变频后的输入信号频率变成适于FFr处理的频段,电路中的滤波器与频谱分析仪的滤波器不同,这里的滤波器不是选择性的,而防止ADC变换过程产生的信号混叠,即变换过程中出现的虚假信号。
ADC的输出分成两路,获得同相和正交信号,经DSP作时间一频率的F 町运算后由显示屏获得频谱的幅度和相位。
目前仪器公司供应的矢量信号分析器的频率范围可达3GHz,测量对象是复杂的移动通信常用频段的调制信号,如GSM、CDMA的基带特性和载波特性。
矢量信号分析仪的测量模式有:标量、矢量、数字解调和门控测量。
触发可由基带输人信号或由中频信号调节,包括触发电平和相位。
扫频方式有单次和连续,对测量数据可多次平均,并用有效值(RMS)、峰值保持和指数坐标指示。
一种新型的矢量信号分析器的重要特性是:频率范围—DC~2.7GHz;基带带宽—40MHz;中频带宽—36MHz;率分辨率—0.001Hz时基准确度—0.2ppm/年;相位
噪声—97dBc/Hz(载波偏移100Hz),-122dBc/Hz(载波偏移1khz)幅度范围
45~+20dBm；幅度准确度—±2dB;三阶互调失真—70dB。
应用领域是卫星通信、扩频跳频通信、点到点通信、以及频率监控和搜索。
以移动通信的码分多址(CDMA)来说,利用配套的分析软件,可以获得:
·发射机的平均载波功率
·功率随时间的变化
·相位和频率误差
·邻近信道功率比
·伪随机噪声序列的调制精度
·近距离寄发生发射频率
·频谱测量和波形测量
在无线基站或移动电话的产品开发和产品检验中,矢量信号分析仪可按多种工业标准,对GSM、CDMA等的发射机和手机进行严格的精度和动态范围测量。
在CDMA等通信产品生产中,只利用连续测量是不够的,利用数字调制信号可方便地测出输出功率和失真等重要参数。
矢量信号分析仪采用Windows平台,容易通过外接微机进行数据处理和交换,Windows平台便于性能升级和利用其他工程设计工具,熟识的图形界面可缩短学习时间,留出更多的时间进行测量和应用各种设计及测试工具。
数字存储示波器的频谱测量
数字存储示波器(DSO)的前端就是ADC变换,因而同样具有频谱分析能力,通过标准或选购的FFT模块获得频谱分析特性。
应该指出,DSO主要特点是时域测量,带宽100MHz的产品具有10位以上的垂直分辨率,带宽500MHz的产品只有8位的分辨率,亦即在分辨率上低于频谱分析仪的12位-16位。
DSO的前置放大器和衰减器引人瞬态失真,容易在频谱图上表现为低电平的谱波噪声。
特别是高频数字在存储示波器,它采用交叠的ADC来提高取样率,例如每块ADC的取样率是1Gs/s,两块叠加起来获得2Gs/s的取样率。
这是简便的提高有效带宽的办法,但用于频谱显示时,各ADC的线性度、增益、频率响应和取样定时稍有差别,都会在取样时钟脉冲交叠取样过程中引人频谱失真,相当多了一组Fs/N 的取样脉冲,这里且是基本取样频率,N是交叠的ADC数。
这种电路自身产生的混
叠信号不容易用滤波器消除,用DS0测量高频信号时要非常小心在频谱图上出现的混叠信息。
例如,利用上述两块取样率1Gs/s ADC构成的DSO来观察l00MHz 正弦波时,会在900、1100MHz附近出现虚假信号。
由此可见,DSO观察时域信号是最好的仪器,由于频域变换后往往出现虚假信号,测量频谱特性时一定要注意“去伪存真”。
小结
频谱分析仪的频率范围最宽,灵敏度高,非常适于通信设备和链路的频率分布测量,缺点是只能获得输入信号的幅值。
矢量信号分析仪频率范围较低,利用FFT 的特点能够同时获得幅度和相位,特别地第一、二、三代移动通信,包括蜂窝、GSM 和CDMA设备的测量。