频谱分析仪使用方法
什么是频谱分析仪,频谱分析仪的工作原理是什么,频谱分析仪怎样使用？
什么是频谱分析仪，频谱分析仪的工作原理是什么，频谱分析仪怎样使用？什么是频谱分析仪？频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器，用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量，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。
它又可称为频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析器、频率特性分析仪或傅里叶分析仪等。
现代频谱分析仪能以模拟方式或数字方式显示分析结果，能分析1赫以下的甚低频到亚毫米波段的全部无线电频段的电信号。
仪器内部若采用数字电路和微处理器，具有存储和运算功能；配置标准接口，就容易构成自动测试系统。
频谱分析仪的工作原理以及应用方面推广：频谱分析仪的组成及工作原理图1所示为扫频调谐超外差频谱分析仪组成框图。
输入信号经衰减器以限制信号幅度，经低通输入滤波器滤除不需的频率，然后经混频器与本振（LO）信号混频将输入信号转换到中频（IF）。
LO 的频率由扫频发生器控制。
随着LO频率的改变，混频器的输出信号（它包括两个原始信号，它们的和、差及谐波，）由分辨力带宽滤波器滤出本振比输入信号高的中频，并以对数标度放大或压缩。
然后用检波器对通过IF滤波器的信号进行整流，从而得到驱动显示垂直部分的直流电压。
随着扫频发生器扫过某一频率范围，屏幕上就会画出一条迹线。
该迹线示出了输入信号在所显示频率范围内的频率成分。
频谱仪各部分作用及显示信号分析输入衰减器：保证频谱仪在宽频范围内保持良好匹配特性，以减小失配误差;保护混频器及其它中频处理电路，防止部件损坏和产生过大的非线性失真。
混频器：完成信号的频谱搬移，将不同频率输入信号变换到相应中频。
在低频段（《3GHz）利用高混频和低通滤波器抑制镜像干扰;在高频段（》3GHz）利用带通跟踪滤波器抑制镜像干扰。
本振（LO）：它是一个压控振荡器，其频率是受扫频发生器控制的。
其频率稳定度锁相于参考源。
扫频发生器：除了控制本振频率外，它也能控制水平偏转显示，锯齿波扫描使频谱仪屏幕上从左到右显示信号，然后重复这个扫描不断更新迹线。
(完整版)频谱仪使用说明
频谱分析仪操作指南目录频谱分析仪操作指南 (2)第一节仪表板描述 (2)一、前面板 (2)二、后面板(略) (7)第二节基本操作 (7)一、菜单操作和数据输入 (7)二、显示频谱和操作标记 (9)三、测试窗口和显示线 (13)四、利用横轴测试频率 (17)五、自动调整 (20)七、UNCAL信息 (23)第三节菜单功能描述 (25)频谱分析仪操作指南第一节仪表板描述一、前面板这部分包括前面控制板详细的视图、按键解释和显示在那些图片上的连接器，这可从频谱仪的前部面板看到，共分为九个部分，如下所述：1、显示部分23、软盘驱动部分4、MEASUREMENT部分124□5STOP65、DATA 部分6、MARKER 部分47、CONTROL 部分168、SYSTEM部分□REMOTE1PRESET□SHIFT349、混杂的部分10、屏幕注释312图1屏幕注释二、后面板(略)第二节基本操作一、菜单操作和数据输入用面板按键和选项去操作频谱分析仪。
使用面板键时，一个常见的菜单会显示在屏幕的右边。
但是，有一些键没有相关的软菜单，如AUTO TUNE和COPY键。
每菜单选项与功能键一一对应。
选择一个菜单，需要按相应的功能键。
在一些情形中，按功能键显示附加选项。
下面的例子指出了仪表板和软按键功能的多少。
1、选择菜单按LEVEL键显示用于安装测试的菜单。
参考线值显示在活动区域中，电平菜单显示在屏幕的右边，显示如下Ref LevelATT AUTO/MNLdB/divLinearUnitsRef Offset ON/OFF2、输入数据当一个值显示在激活区时，你可利用数字键、步进键或数据旋钮改变它。
●利用数字键输入数据可利用下面的键输入数据：数字键（0到9），小数点键，和退格（BK SP）或减号（－）键。
如果你使用数字键时出错，你可用退格（BK SP）键删除最近输入的数字。
如果你没有输入任何数据，按BK SP键输入一个减号（－）。
频谱分析仪和信号源使用说明
一、注意事项：1、测试信号时一般需要在频谱仪上接一个转换头，注意将转换头的螺纹和频谱仪的螺纹对齐再用力拧，否则容易将螺纹损坏。
（安装和拆卸转换头时需要注意）2、测试大于30dBm的大功率信号时，最好先加上衰减器在进行测试，以免功率过大将频谱仪烧坏。
二、常用功能介绍：频谱仪左边是显示屏，右边是操作按键。
左下角是开关。
右边的操作按键分为5个部分：FUNCTION、MARKER、SYSTEM、CONTROL、DATA ENTRY。
当选择某个按键时，在显示屏的右侧会出现相应的菜单选项，通过按旁边的键可以选择对应的操作。
下面分别介绍各部分常用的操作选项。
1、FUNCTIONFrequency->Center：设置中心频率；Frequency->Start：设置起始频率；Frequency->Stop：设置终止频率；Frequency->CF Step：设置频率步进值；Span->WidthSpan：Span->FullSpan：设置全屏显示的频率跨度；AmpL->Ref.Lever：设置参考频率；Measure->Adjacent CH Power：相邻信道功率（可通过旋钮测试主瓣和旁瓣信号的带宽和带内功率）；Measure->Channel Power：信道功率；Measure->Occupied BandWith：占用带宽；Measure->Harmonic Distortion：谐波失真；2、MARKERPEAK：该键最常用，用来标记输入信号峰值功率；3、SYSTEM该部分用来进行系统设置，如将测试图像保存为图片格式，从软盘读取文件等。
由于软盘不常用，所以一般用相机直接拍摄当前的图像。
Preset：将系统恢复到默认状态；4、CONTROLTrace->Clr&Wrt：清除当前显示；Trace->Max Hold：保留最大值；Trace->Min Hold：保留最小值；CPL->All Auto：所有的设为自动；CPL->RBW：设置分辨率带宽（该值越小，分辨率越高，相应扫描速率越慢）；CPL->VBW：设置显示带宽；CPL->Swp Time：扫频时间；（一般RBW和VBW设置为自动；Swp Time保持默认值）5、DA TA ENTRY该部分用来输入数值。
频谱分析仪的使用
频谱分析仪的使用一、什么是频谱分析仪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。
2、软键：在屏幕右边，有一排纵向排列的没有标志的按键，它的功能随项目而变，在屏幕的右侧对应于按键处显示什么，它就是什么按键。
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。
如何正确使用频谱分析仪
如何正确使用频谱分析仪频谱分析仪是一种用于分析信号频谱特性的仪器，广泛应用于电子通信、音频处理、无线电频谱监测等领域。
正确使用频谱分析仪可以帮助我们了解信号的频域特性，有效地分析和故障排除。
本文将介绍如何正确使用频谱分析仪，包括仪器准备、信号采集、参数设置和数据分析等方面。
一、仪器准备使用频谱分析仪之前，首先需要准备好相应的仪器和设备。
确保频谱分析仪和被测信号源正常工作并连接良好。
检查电源、信号线和天线的接触是否良好，避免产生杂散信号或干扰。
二、信号采集在进行频谱分析之前，需要准确地采集待测信号。
信号源可以是任何产生需要分析的信号的设备，如信号发生器、电视机、无线电或音频设备等等。
确保信号源输出的信号幅度适中，并保持信号源和频谱分析仪之间的连接稳定。
三、参数设置正确的参数设置是使用频谱分析仪的关键。
以下是一些常见的参数设置和选项，可以根据实际需要进行调整：1. 中心频率和带宽：选择合适的中心频率和带宽可以确保所关注的频段得到准确的分析。
根据被测信号的特性，选择合适的参数进行设置。
2. 分辨率带宽：分辨率带宽决定了频谱分析仪的分辨率和计算能力。
较小的分辨率带宽可以提高分辨率，但会增加计算量。
根据需要平衡分辨率和计算能力。
3. 时间窗口：时间窗口决定了频谱分析仪对信号进行采样和分析的时间长度。
较长的时间窗口可以提高频谱分辨率，但会降低实时性。
根据需要选择合适的时间窗口。
4. 峰值检测和平均值检测：峰值检测可以快速捕获信号的峰值幅度，平均值检测可以降低噪声的影响。
根据信号的特性选择合适的检测模式。
四、数据分析频谱分析仪采集到的信号数据可以通过数据分析进行进一步处理和解释。
以下是一些常见的数据分析方法：1. 频谱显示：将采集到的信号进行频谱显示，可以清晰地观察信号在频域上的分布规律。
通过观察频谱图形，可以判断信号的带宽、谐波等信息。
2. 谱线追踪：谱线追踪可以追踪频谱图上的特定频率分量或幅度峰值。
通过谱线追踪功能，可以观察信号在频域上的变化趋势，帮助故障排除和波形分析。
频谱分析仪使用说明
,按他对应屏幕右侧的键盘此时屏幕会进入校准画面，如图就可以自动校准了。
按进入更多进入更多按进入更多进入更多进入更多进入更多平滑和直观，可以进行设置。
通过简单的步骤就能实现。
其中第三项就是检波方式，这是按右边的数字键进入另一个对话框，如下图其中第五项Average会对这些波形以平均值的方式表现处理，按就选择了这个方式，这时就可以得到一个干净的波形图因为我们是以频谱仪内置的信号源做为参考，所以我们知道我，中心频率就选择20M，我们先按+ + ，我们就把频率选在+ + +了，如下图到自动扫频的功能。
按会出现上图，其中第七项有一个按就会进行自动扫频了，得到下图，当我们得到想要的波形时，我们需要查看频谱的最大值，就可以把当前波形上的功率最大点找出来，找出来后也可以用旋钮2，我们也可以按这时如图第一项为选择标识点，按一次通过第二项按来打开或关闭选择的标识点，如下图个标识点，可以通过旋钮来选择自己需要的点。
按Clear All,把所有marker消除.再按按,第四项是来打开两个标识点的功率和频率的差值。
在上图位置按找到两个需要的标识点，此时在屏幕上就会显示这两个点的频率差和功率差。
如下图测试谐波按功能键，按打开谐波测试功能。
按选择测试谐波数量，通过旋钮来改变。
这次就打开次谐波。
按，这样就能看到里面的菜单，这里可以进行模板的设置。
此时按进入设置画面，里面有些参数说明一下，显示只个频率段，但是实际写完这返回上一个画面后,选择。
然后按打开Show在图中橙色线就是刚才设定的频谱发射模板,红色线显示峰值键,把Ref Power改为CHN,那麽红色线显示的就是通道功率Channel Power了.因为我们输把频率选到20MHz按进入设置，和模板设置相似，设置好后按，按然后按按退回频谱画面.请注意,这时频谱画面是停止扫描的,要按右上角的，按再按口就是刚才设定的邻信道范围.，按, .输入20MHzCAL OUT 信号.把中心频率设定为20MHz,Span为。
频谱分析仪使用方法介绍
频谱分析仪使用方法介绍
5、测试前设置
频谱分析仪一般将参考电 平设置为-40dbm，分辨率 带宽（RBW）设置为 100KHz，输入衰减值设置 为0db。频谱分析仪支持 触屏，要修改的参数设置， 只需要触控相应参数，在 触控屏子菜单上选择相应 选项，用数字按键输入数 值，然后在触控屏子菜单 选择度量单位即可。
USB接口处
选择要拷贝的文件
点击COPY
选择拷贝目 标为USB
使用SELECT 可多选
毎扫完一个方向，均需要保存一张截图，并拍摄该方向上的现场照片，即毎完成一个测试点一个方向上的测试 至少要有两张频谱截图和一张现场照片。 频谱分析仪本身内存较大，可保存较多LOG，可每天测完后一次性拷贝，已拷贝出来的文件确定没问题后建议 从主机内存中删除，以免占用空间。
频谱分析仪使用方法介绍
频谱分析仪使用方法介绍
1、目前主流的频谱分析仪有泰克及安捷伦：
频谱分析仪使用方法介绍
2、设
由日本东北大学的八木秀次和宇田太郞两人发 明，被称为“八木宇田天线”，简称“八木天 线”，它有很好的方向性，较偶极天线有高的增 益，配上仰角和方位旋转，用它来测向、远距离 通信效果特别好
频谱分析仪使用方法介绍
6、扫频频段设置
频率设置
触控 屏子 菜单
单击触控主菜单“Freq” 在触控子菜单会显示 “Start Freq”和“Stop Freq”，分别点击选中， 用数字按键输入数值，然 后在触控屏子菜单选择度 量单位修改起止频率。对 不同频段进行频谱分析时 设置相应起始频率， 如 对GSM900 上行干扰频 谱分析时，设置“Start Freq”为880Mhz， “Stop Freq”为 915MHz 。
频谱分析仪使用方法介绍
频谱分析仪的使用
频谱分析仪的使用我们学习频谱分析仪的使用，首先我们要知道频谱分析仪与示波器、频率计之间的异同点，这样我们就明确了在什么情况下使用哪种仪器来进行测量。
频谱分析仪在电子通信设备的检测、维修领域起着重要的作用，有着射频信号测量之王的美称。
下面我们来看一下频谱分析仪、示波器、频率计各自的特点。
频谱分析仪是关于信号的频域的测量，在它的显示屏幕上，它的横座标显示的是信号的频率，而纵座标显示的是信号的强度值，一台高性能的频谱分析仪能够测量电路中或空间电信号的频率及强弱，信号的质量，是否失真（主要是通过观测信号的谐波成份），而示波器是关于信号的时域范围的测量，它可以测量信号的不同时刻的轨迹（波形）。
那么，在电子测量中，频谱分析仪在那种情况使用呢。
由于频谱分析仪测量灵敏度高（例AT5010最低能测到2.24uv，甚至更低，一般示波器在lmv，频率计要在20mv以上，跟频谱仪比相差10000倍。
），基于这一特点，它广泛应用于无线通信设备的检测和维修上，例如，政府的无线电管理委员会为了管理城市的无线电波的频率、功率（他们的工作被称为空间无线信道的交警），经常开着安装有频谱仪的工作车在城市里测量各单位的无线设备的频率是否合法、功率、谐波是否超标，而各移动通信公司也用频谱仪来测量发射设备的工作是否正常，在维修手机不入网故障时，经常需要测量手机主电路板的1 3MHz基本时钟信号。
一般情况下，可以用示波器判断13MHz电路信号的存在与否，以及信号的幅度是否正常，然而，却无法利用示波器确定13MHz电路信号的频率是否正常，用频率计可以确定13MHz电路信号的有无，以及信号的频率是否准确，但却无法用频率计判断信号的幅度是否正常。
然而，使用频谱分析仪可迎刃而解，因为频谱分析仪既可检查信号的有无，又可判断信号的频率是否准确，还可以判断信号的幅度是否正常。
同时它还可以判断信号，特别是VCO信号是否纯净。
可见频谱分析仪在手机维修过程中是十分重要的。
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频谱分析仪技术基础
主要议程
一、基本理论
o信号分析及频谱分析概述
o频谱仪的工作原理
o二、实际应用
o频谱仪基本操作
o频谱仪基本应用
培训达到的目的
l熟悉频谱仪的基本原理l熟悉频谱仪的基本操作
信号的波形信息
幅度
周期
频率噪声、干扰
失真相位误差
信号分析及频谱分析概述
信号分析及频谱分析概述
理想单载波信号在时域和频域的测量结果
信号分析及频谱分析概述
频域测量对信号分析的作用
周期信号的频谱
信号分析及频谱分析概述
AM
信号
信号分析及频谱分析概述
频谱分析仪工作原理
频谱仪的类型
1、傅立叶分析仪
频谱分析仪工作原理
频谱分析仪工作原理
2、扫描式分析仪
频谱分析仪工作原理
3. 超外差式扫描调谐分析仪
2、频谱分析仪的基本框图
低通衰减器
中频中频滤波器
频谱分析仪工作原理
频谱分析仪工作原理
低通滤波器/镜像频率的影响
频谱分析仪工作原理
低通滤波器/镜像频率的抑制
频谱分析仪工作原理
衰减器
频谱分析仪工作原理
频谱分析仪工作原理
f lo
本振扫描过程
SPAN
扫描时间vs RBW
SPAN
频谱分析仪工作原理
l
Ã真正的高斯形状
Ã波形因子4.6
Ã最小扫描时间
k= 1通过补偿可以达
到Ä小波形因子=> 更高的灵敏度Ä快速扫描
Ä更高的带宽精度
测量可以得到更高的电平精度l用于噪声或类噪声信号
Ä没有温度或老化漂移
频谱分析仪工作原理
频谱分析仪工作原理
中频滤波器: FFT 滤波器
Display
l最大频率范围受限于AD变换器的带宽
l快速的信号处理要求合理的更新率
l窄的分辨带宽减少了扫描时间
频谱分析仪工作原理
“对数检波器”
最大
峰值
有效值
不同的检波器在显示屏上不同的数据处
理
频谱分析仪工作原理
频谱分析仪性能指标
3、频谱分析仪的性能指标
l滤波器特性
l相位噪声（频谱纯度）
l接收机的固有噪声
l系统非线性
l1dB压缩点
l动态范围
l测量精度
分辨滤波器（RBW
）特性
频谱分析仪性能指标
不同分辨带宽的滤波器对测试结果的
影响
频谱分析仪性能指标
分辨相邻的信号
红色踪迹：RBW=30 kHz
蓝色踪迹：RBW= 3 kHz
红色踪迹：RBW=30 kHz 蓝色踪迹：RBW= 3 kHz
频谱分析仪性能指标
扫描时间对频率和电平测量误差的影响蓝色踪迹：
电平和频率产生
误差
测试结果未校准!
频谱分析仪性能指标
显示的噪声本底依赖于RF 衰减
器频谱分析仪性能指标
显示的噪声本底依赖于与RBW 带宽
A=10×lg(RBW new /RBW old )
频谱分析仪性能指标
频谱分析仪性能指标
RBW Noise RBW滤波器的等效噪声带宽
RF Att RF 衰减器
-2.5 dB修正因子(对数定标的平均)
不同的滤波器6 dB带宽和等效噪声带宽与3 dB带宽的关系
第二章、实际应用
仪器操作
FSx频谱分析仪前面板
仪器操作
FSx频谱分析仪后面板
Demo1:使用光标测量频率和电平
l频率设置：起始频率/终止频率或者中心频率/跨度l幅度设置：参考幅度，衰减器设置
l踪迹设置
l检波器设置
l Marker设置：marker1
l BW设置：RBW、VBW
Demo2:RBW设置对测试影响
Demo3：VBW设置/Sweep时间改变
Demo4：频谱仪的时域分析
l被测信号：脉冲信号，脉冲的周期1KHz,脉冲宽度100uS ,功率0dBm
l频率跨度：Zero Span
l Sweep设置：连续扫描，扫描时间调整
l Trig设置：Free,IF Power 或Video
l Marker读取时域功率
l Meas/Time Domain测量时域功率
l定义起始点和终止点
Demo5：频谱模板/限制线定义
Demo6：屏幕拷贝文件存储
l Hardcopy：屏幕拷贝
l USB/Floppy Disk/Hard disk选择l文件存储格式选择：wmf/bmp
Demo7：仪器校准CAL、自测试
Demo8：仪器的错误信息指示
l Uncal：没有校准，设置不合理。
l Ovld：输入过载，应该调整输入参考电平或衰减。
l Ref：设置为外部参考，但没有连接。
l红色小方块（右上角）：运行忙或测试结果不可信。
信号特性测量
信号频率准确度的测量
l光标读数：
l±(频率读数X参考频率误差+0.5%X频率跨度+10%X分辨带宽+最后显示位X1/2)Ä计数器读数:
±(频率读数X参考频率误差+最后显示位X1/2)
l操作:
Mark -> Signal Count
Mark -> Next -> CNT Resol
信号频率稳定度测试
l短期稳定度
l长期稳定度。