频谱分析仪频率分辨率影响因素
频谱分析仪基础知识-性能指标及实用技巧
频谱分析仪基础知识性能指标及实用技巧频谱分析仪是用来显示频域信号幅度的仪器，在射频领域有“射频万用表”的美称。
在射频领域，传统的万用表已经不能有效测量信号的幅度，示波器测量频率很高的信号也比较困难，而这正是频谱分析仪的强项。
本讲从频谱分析仪的种类与应用入手，介绍频谱分析仪的基本性能指标、操作要点和使用方法，供初级工程师入门学习；同时深入总结频谱分析仪的实用技巧，对频谱分析仪的常见问题以Q/A的形式进行归纳，帮助高级射频的工程师和爱好者进一步提高。
频谱分析仪的种类与应用频谱分析仪主要用于显示频域输入信号的频谱特性，依据信号处理方式的差异分为即时频谱分析仪和扫描调谐频谱分析仪两种。
完成频谱分析有扫频式和FFT两种方式：FFT适合于窄分析带宽，快速测量场合；扫频方式适合于宽频带分析场合。
即时频谱分析仪可在同一时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设置相对应的滤波器与检知器，并经由同步多工扫瞄器将信号输出至萤幕，优点在于能够显示周期性杂散波的瞬时反应，但缺点是价格昂贵，且频宽范围、滤波器的数目与最大多工交换时间都将对其性能表现造成限制。
扫瞄调谐频谱分析仪是最常用的频谱分析仪类型，它的基本结构与超外差式接收器类似，主要工作原理是输入信号透过衰减器直接加入混波器中，可调变的本地振荡器经由与CRT萤幕同步的扫瞄产生器产生随时间作线性变化的振荡频率，再将混波器与输入信号混波降频后的中频信号放大后、滤波与检波传送至CRT萤幕，因此CRT萤幕的纵轴将显示信号振幅与频率的相对关系。
基于快速傅立叶转换（FFT）的频谱分析仪透过傅立叶运算将被测信号分解成分立的频率分量，进而达到与传统频谱分析仪同样的结果。
新型的频谱分析仪采用数位方式，直接由类比/数位转换器（ADC）对输入信号取样，再经傅立叶运算处理后而得到频谱分布图。
频谱分析仪透过频域对信号进行分析，广泛应用于监测电磁环境、无线电频谱监测、电子产品电磁兼容测量、无线电发射机发射特性、信号源输出信号品质、反无线窃听器等领域，是从事电子产品研发、生产、检验的常用工具，特别针对无线通讯信号的测量更是必要工具。
频谱分析仪的原理及应用
频谱分析仪的原理及应用（远程互动方式）一、实验目的：1、熟悉远程电子实验系统客户端程序的操作，了解如何控制远地服务器主机，操作与其连接的电子综合实验板和PCI-1200数据采集卡，具体可参照实验操作说明。
2、了解FFT 快速傅立叶变换理论及数字式频谱分析仪的工作原理，同时了解信号波形的数字合成方法以及程控信号源的工作原理。
3、在客户端程序上进行远程实验操作，由程控信号源分别产生正弦波、方波、三角波等几种典型电压波形，并由数字频谱分析仪对这几种典型电压波形进行频谱分析，并对测量结果做记录。
二、实验原理：1、理论概要数字式频谱分析仪是通过A/D 采样器件，将模拟信号转换为数字信号，传给微处理器系统或计算机来处理和显示，与模拟仪器相比，数据的量化更精确，而且很容易实现存储、传输、控制等智能化的功能。
电压测量的分辨率取决于A/D 采样器件的位数，例如12位A/D 采样的分辨率是1/4096。
在对交流信号的测量中，根据奈奎斯特采样定理，采样速率必须是信号频率的两倍以上，采样频率越高，时间轴上的信号分辨力就越高，所获得的信号就越接近原始信号，在频谱上展现的频带就越宽。
本实验系统基于虚拟仪器构建，数字频谱分析仪是通过PCI-1200数据采集卡来实现的。
通过虚拟仪器软件提供的网络通信功能，实现客户端与服务器之间的远程通信。
由客户端程序发出操作请求，由服务器接受并按照要求控制硬件实验系统，然后将采集到的实验数据发给客户端，由客户端程序进行处理。
频谱分析仪是在频域进行信号分析测量的仪器之一，它采用滤波或傅立叶变换的方法，分析信号中所含各个频率份量的幅值、功率、能量和相位关系。
频谱仪按工作原理，大致可分为滤波法和计算法两大类，本实验所用的数字频谱分析仪采用的是计算法。
计算法频谱分析仪的构成如图1所示：图1 计算法频谱分析仪构成方框图数据采集部分由数据采集部分由抗混低通滤波（LP ）、采样保持（S/H ）和模数转换（A/D ）几个部分组成。
频谱分析仪检测电路信号质量
频谱分析仪检测电路信号质量频谱分析仪有许多功能，能察觉元件在电路中的变化，分析其频率响应来说明电路特性；也能测量信号强度，对信号失真有帮助；也能测量频率占有率，防范邻近信号干扰；并且是兼具计频器与功率计的仪器。
日常生活里充斥频谱(Spectrum)的概念，各种不同频率信号以机率分配方式存在。
在一般时域分析(Time-domain Analysis)中，很容易从时间轴上观察到任何信号波形变化事件，只要用示波器测量，就能看出任何具有时间函数的电子信号事件的瞬间物理量。
频谱分析仪的发展起源，从早期通信系统上频率测量开始，为实现以频率为基准点，在频域上检测信号而研发的仪器，广泛用于测量通信系统的各种重要参数，如平均噪声位准(Average Noise Level)、动态范围(Dynamic Range)、频率范围(Frequency Range)等。
此外还可用在时域测量，如测量传输输出功率等。
从功能面看，一般计频器只能测量信号频率，功率计能测量信号功率，频谱分析仪可视为兼具计频器与功率计的测量仪器(表1，*：指模拟解调)。
频谱分析与时域分析相辅相成如要理清信号特性，除使用示波器从时域(Time Domain)观察信号外，需从频率的角度，简称频域(Frequency Domain)去分析信号。
用示波器观察信号无法一窥全貌，只能看到组成后的波形。
法国数学家傅立叶(Jean-Baptiste-Joseph Fourier)认为，任何时域上的电子信号现象，皆由多组适当的频率、振幅与相位的弦波信号(Sine Wave)组成。
因此，任何有适当滤波功能的电子系统，必可将信号波形分解成多个分别不同的弦波或频率，不同弦波则由其所具有的振幅与相位来决定信号特性。
换言之，借由这种组成分析，可将弦波信号由时域转为频域。
对无线射频(RF)与微波信号而言，不加入分析要素时，保留相位信息往往会使转换过程变得复杂，因此要设法隔离相位信息。
DSB调制及频谱仪的设置
频谱分析仪的“频率分辨率”：
1）首先，我们确定的是采样频率，也就是根据Shannon定理确定的；
2）然后才是确定采样长度（采样窗长度)，这就需要根据需要解析的最近的频谱来确定了，就是采样长度（窗长度）：M >（fs/Δf）；
例如：采样频率32KHz，要分辨Δf为100Hz的话，M至少为320，而且M一般取2的n 次方，所以M实际取值512，要分辨得更好，M还要增大，可取1024，2048，
下面给了两个如何设置频谱分析仪的例子：
音频用了44100采样，窗口长2048，
RF信号（30MHz载波）用了88200000采样，窗口长65536*8=524288，如果窗口再长，分辨得更准，但是我这内存出错了
采样率在仿真参数设置、模块属性里设置
频谱仪的采样窗口大小：
频谱仪的观测频率范围设置
采样率在仿真参数设置、模块属性里设置
双边带信号的频谱，谱线还不够精细
经过300Hz~3400Hz滤波器后的音频频谱：
音频调制到30MHz的双边带频谱：。
频谱仪
频谱分析仪一：有关频率的技术条件1、频率范围：频谱仪能调谐的频率成分，即最低与最高调谐频率。
E4407B频谱仪频率范围：9KHz— 26.5GHz最大输入功率：+30dBm（1W）2、分辩带宽：频率分辩率是频谱仪区分两根靠近谱线能力。
其决定于中频滤波器的3分贝带宽—RBW二：有关幅度的条件1、内部失真（1）剩余响应：在没有输入信号时，由于频谱内部振荡器屏蔽不良，内部电缆信号泄露，在频谱仪上会出现一些不需要的显示，称为剩余响应。
（2）虚假响应：频谱仪显示屏上出现于输入信号无关的相应，称为虚假响应。
2、灵敏度灵敏度是频谱仪可测量的最小信号。
灵敏度取决于显示的平均噪声电平，它是RBW的函数，分辩带宽越窄，噪声电平越低。
三、动态范围通常把不加衰减时的最佳输入信号电平往下直到灵敏度指标所代表的最小可用信号电平为止，这一信号幅度变化范围称为动态范围。
最佳信号电平-30dBm灵敏度-100dBm则动态范围70dB动态范围是灵敏度与精度的折衷。
大信号输入—灵敏度高，误差大小信号输入—失真小四、参数设置（一）ATT输入衰减设置原则:1、测量小信号时，ATT设置为0。
2、已知测试地点附近有大功率发射源时，ATT设置为30～50dB，然后随着测试结果再逐步调整。
3、未知附近电磁环境时，最好设置成与参考电平联动状。
一般情况下ATT设置为与REF联动，可以保证最优的电平读书精度和使频谱仪工作在最优的工作状态（主要指线性度等）（二）扫描时间(Sweep Time)、扫描点数(Sweep Points)、分辨率带宽(RBW )、扫频跨度(Span)。
分辨率带宽越宽扫描时间越短。
如果分辨率带宽太宽, 两个频率间隔较窄的信号就只能显示为一个。
但如果分辨率带宽太窄, 则由于窄带滤波器所需的响应时间较长, 当扫描速度太快时, 频谱仪的中频滤波器不能够充分响应, 结果幅度和频率的显示值变为不正确, 即幅度下降、频率向上移.为了保持正确的读数状态, 应该让扫描时间≥最快扫描时间(T )。
如何精确测量声音频率的方法和误差控制
如何精确测量声音频率的方法和误差控制声音频率（音调）是指声音的高低，是人们听觉感知中的重要参数之一。
精确测量声音频率对于音乐制作、音响调试等领域具有重要意义。
本文将介绍几种常用的声音频率测量方法以及误差控制技术。
一、频率测量的原理频率是指单位时间内发生的周期性事件的次数。
声音频率是指声波在单位时间内的振动次数，单位为赫兹（Hz）。
在测量声音频率时，常用的方法有使用频谱分析仪、频率计和音调检测器等。
二、使用频谱分析仪进行频率测量频谱分析仪是一种将连续信号变换为频谱参数的仪器。
频谱分析仪可以将声音信号进行傅里叶变换，将时域信号转换为频域信号，从而得到信号在不同频率上的能量分布情况。
通过观察频谱图可以确定声音的频率。
然而，频谱分析仪的测量误差较大，特别是在低频范围内。
这是因为频谱分析仪的测量结果受其分辨率和采样率的限制。
分辨率是指频谱分析仪在不同频率上能够区分的最小差别，采样率是指在单位时间内对信号进行采样的次数。
因此，对于低频信号，需要使用高分辨率和高采样率的仪器来进行测量，从而减小测量误差。
三、使用频率计进行频率测量频率计是一种测量信号频率的电子仪器。
常用的频率计有数字频率计和频率计芯片。
数字频率计通过对信号进行计数并根据计数结果计算频率，可以较精确地测量频率。
频率计芯片则通过内置的计数器和时钟来实现频率测量，测量结果可以直接显示在芯片上。
使用频率计进行频率测量时，需要选择适当的测量范围和精度。
在选择测量范围时，要根据待测信号的频率范围选择。
而在选择精度时，要根据测量要求和仪器的精确度限制来确定。
为了减小误差，可以进行多次测量并取平均值，如此可以提高测量精度。
四、使用音调检测器进行频率测量音调检测器是一种通过识别声音的音高来测量频率的设备。
音调检测器工作原理是接收声音信号进行分析，并将结果显示为相应的音高信息。
音调检测器多用于乐器调音和声音检测等领域，其测量精度较高。
然而，音调检测器的测量结果受到环境噪音的影响，尤其在噪音较大的情况下会导致测量误差增大。
数字中频式频谱仪的分辨率带宽设计
数字中频式频谱仪的分辨率带宽设计频谱分析仪按实现方式可分为模拟式和数字式两种，前者以模拟滤波器为基础，后者则以数字滤波器和FFT分析为基础。
相比之下，模拟式频谱分析仪不能获得实时频谱，且由于模拟滤波器会受到非线性、温漂、老化等影响，测量精度不高；而数字式频谱分析仪由于其基于数字滤波器，故而形状因子小，频率分辨率高，稳定性好，可以获得很窄的分析带宽，而测量精度较高；而且由于它基于高速ADC技术、数字信号处理技术、FFT分析等进行设计，因而具有多种谱分析能力。
随着现场可编程门阵列(FPGA) 器件、DSP器件等在芯片逻辑规模和处理速度等方面性能的迅速提高，数字式频谱仪的测量速度更快、实时性也更强。
在数字中频式频谱仪中，分辨率带宽滤波是数字中频处理模块设计的关键，它决定了频谱分析的有效信号带宽，同时表征频谱仪在响应中明确分离出两个输入信号的能力，是频谱仪的主要技术指标之一。
为了满足信号的实时性和精度要求，通常以高速A/D采样得到数字中频信号，但其数据率过高，故其成为数字处理的瓶颈。
一般需要使用数字正交解调技术将信号搬移至基带，然后通过多速率信号处理技术来设计抽取滤波器，以降低数据率，最终实现数字FIR滤波器。
本文采用数字下变频技术，并基于FPGA硬件设计数字中频处理模块，调用不同的IP核进行设计，同时采用参数可配置的结构来实现可变抽取率滤波器和分辨率带宽数字滤波器。
由于IP核是经过了严格的性能测试并且进行了优化，时序稳定，因而可以满足系统高速与实时性处理的要求。
1 数字下变频原理全数字中频处理技术是软件无线电中的关键技术之一，它主要应用于将中频信号下变频至基带信号，在降低采样率的同时，该技术可保证所需要的信号不被混叠，因而十分方便于后续更多基带信号处理技术的使用。
全数字中频技术包含数字正交解调技术和多抽样率信号处理技术两部分。
1.1 数字正交解调正交解调也称为正交变频，它主要通过数字混频实现，设输入中频信号为：其中，信号中心频率远大于信号带宽B，且信号的采样速率满足奈奎斯特定理，即f0>>B，fs>2B。
史上最好的频谱分析仪基础知识(收藏必备)
频谱分析是观察和测量信号幅度和信号失真的一种快速方法，其显示结果可以直观反映出输入信号的傅立叶变换的幅度。
信号频域分析的测量范围极其宽广，超过140dB，这使得频谱分析仪成为适合现代通信和微波领域的多用途仪器。
频谱分析实质上是考察给定信号源，天线，或信号分配系统的幅度与频率的关系，这种分析能给出有关信号的重要信息，如稳定度，失真，幅度以及调制的类型和质量。
利用这些信息，可以进行电路或系统的调试，以提高效率或验证在所需要的信息发射和不需要的信号发射方面是否符合不断涌现的各种规章条例。
现代频谱分析仪已经得到许多综合利用，从研究开发到生产制造，到现场维护。
新型频谱分析仪已经改名叫信号分析仪，已经成为具有重要价值的实验室仪器，能够快速观察大的频谱宽度，然后迅速移近放大来观察信号细节已受到工程师的高度重视。
在制造领域，测量速度结合通过计算机来存取数据的能力，可以快速，精确和重复地完成一些极其复杂的测量。
有两种技术方法可完成信号频域测量（统称为频谱分析）。
1．FFT分析仪用数值计算的方法处理一定时间周期的信号，可提供频率；幅度和相位信息。
这种仪器同样能分析周期和非周期信号。
FFT 的特点是速度快；精度高，但其分析频率带宽受ADC采样速率限制，适合分析窄带宽信号。
2．扫频式频谱分析仪可分析稳定和周期变化信号，可提供信号幅度和频率信息，适合于宽频带快速扫描测试。
v1.0 可编辑可修改图1 信号的频域分析技术快速傅立叶变换频谱分析仪快速傅立叶变换可用来确定时域信号的频谱。
信号必须在时域中被数字化，然后执行FFT算法来求出频谱。
一般FFT分析仪的结构是：输入信号首先通过一个可变衰减器，以提供不同的测量范围，然后信号经过低通滤波器，除去处于仪器频率范围之外的不希望的高频分量，再对波形进行取样即模拟到数字转换，转换为数字形式后，用微处理器（或其他数字电路如FPGA,DSP）接收取样波形，利用FFT计算波形的频谱，并将结果记录和显示在屏幕上。
频谱分析仪基础解析
1.频谱分析的基本概念 2. 频谱分析仪的基本原理 3. 频谱分析仪的基本指标 4. 影响频谱分析仪性能的因素
信号与频谱分析基本概念
信号的波形信息
信号的频域信息
信号的矢量域信息
2Hale Waihona Puke 示波器实现时域信号的实时测量，可以测量信 号的幅度，峰峰值，有效值，平均值，上升时 间，下降时间，周期，频率，脉冲宽度，脉冲 周期，脉冲超调量，振铃，稳态幅度，数字信 号的眼图，以及其它一些波形细节参数，是宽 带测量仪器，示波器的带宽，数字示波器的AD 采样频率决定了测量信号的最大带宽。
相位噪声显示和分辨率带宽RBW的设置有关。
本振相位噪声在频域上表现为信号频谱的噪声边带
2020/11/7
频谱仪测试的灵敏度
2020/11/7
影响频谱仪灵敏度的主要因素
衰减器设置
衰减器设置值 越大，噪声电 平越高。
2020/11/7
影响频谱仪灵敏度的主要因素
RBW
噪声电平随RBW按照
10logRBW1/RBW2
幅度
测量输入信号的动态范围- 可以测量的最大信号和最小信号 20log10(Vmax/Vmin)或者10log10(Pmax/Pmin)
灵敏度-可以检测的最小信号的功率 内部失真-可以检测的最大信号的功率
测试精度 幅度精度 频率精度
扫描速度
2020/11/7
频谱仪的主要性能指标
2020/11/7
频谱仪的主要参数设置
2020/11/7
非线性引起失真信号的变化规律
为减小频谱仪内部失真，混频器应尽量工作在低电平，应加大衰减 值。
2020/11/7
无失真测试动态范围
在内部失真和噪声电平之间进行折中。
频谱分析仪应用解惑之带宽
图 9 不同 RBW 的底噪高低 在测量靠近中心频率的发射分量时，需要采用较窄的分辨带宽。RBW 设置的大小能决定是否能把两个 相临很近的信号分开，只有设置 RBW 大于或等于工作带宽时，读数才准确；但是如果信号太弱而底噪又太 高，频谱仪则无法准确分辨信号，此时即使 RBW 大于工作带宽读数也会不准。 测试信道的功率或是链路噪声时，既不能太大，也不能太小，应该与信号的带宽相对应，一般的测试 规范中会给出相应的 RBW 条件。分辨率带宽常小于参考信道的带宽时，测量结果应为参考带宽内各分量的 总和（其和应为功率求 和，除非特别要求杂散信号按照电压求和） ，此时通常会使用频谱分析仪中 Meas 的 Channel Power 或 ACPR 等功能。
图 5 成型滤波器移动选择频率
如此来说，极端细致分辨能力的滤波器，相当于使用一个冲击函数去选择出需要的频率。如何构造一 个冲击函数形状的滤波器呢，它在时域上是时间无穷幅度不变的，也就是不可能构造出来。退一步讲，使 用一个矩形（形状因子为极限 1）作为选择的形状，仍然面临非常长的响应时间。也就是说矩形系数越好， 分辨能力越细的滤波器实现成本越高，所以说，把一个理论上本来就很干净的正弦波检测为一根同样干净 的细细的谱线，实现成本是非常巨大的，我们的工作就是在理想和现实之间寻找一个成本合适的平衡点： 这个滤波器既要有良好的形状选择性，又要易于实现，还要对于各种测量场景（功率，噪声，分析等）表 现较为一致的结果。 这时候高斯（Gaussian）滤波器闪亮登场了！是的，就是那个历史上最伟大没有之一的数学天才高斯， 拿破仑东征曾经因为他在哥根廷大学执教而放弃了炮轰这座城市。我们小学时有高斯计算 1+2+3+...+99+100 等差数列的故事， 中学时有高斯函数[x]， 大学时有高斯分布， 高斯不等式， 高斯过程…… 那么频谱分析仪中的高斯滤波器是什么样子，为什么频谱分析仪的频率选择使用了高斯滤波器？
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
棰戣氨鍒嗘瀽浠鐜囧垎杈ㄧ巼褰卞搷鍥犵礌銆€銆€銆€棰戣氨鍒嗘瀽浠槸閫氳繃娴嬮噺淇″彿鐨勯鐜囨垚浠藉強鍏跺箙搴︾壒鎬ф潵纭畾淇″彿鐗规€х殑锛岄鐜囨寚鏍?棰戠巼鑼冨洿銆侀鐜囧垎杈ㄧ巼)鍜屽箙搴︽寚鏍?鍔ㄦ€佽寖鍥淬€佸け鐪熴€佺伒鏁忓害)鏄畠鐨勯噸瑕佹妧鏈寚鏍囥€傞璋卞垎鏋愪华浣滀负灏勯鍜屽井娉㈤娈典俊鍙风殑閲嶈娴嬮噺浠櫒涔嬩竴锛屽箍娉涚敤浜庢祴閲忎俊鍙风殑鐢靛钩銆傝皭娉㈠け鐪熴€佷氦璋冨け鐪熴€佹帓闄ゅ共鎵颁俊鍙枫€佸崼鏄熻浆鍙戝櫒棰戣氨鍗犵敤鎯呭喌绛夛紝鑰屽緢澶氬簲鐢ㄨ€呭棰戣氨鍒嗘瀽浠殑棰戠巼鍒嗚鲸鐜囩殑姒傚康涓嶆槸寰堟竻妤氾紝鏈枃涓昏灏卞奖鍝嶉璋卞垎鏋愪华棰戠巼鍒嗚鲸鐜囨寚鏍囩殑鍥犵礌杩涜鍒嗘瀽銆?銆€銆€1 鎵棰戣氨鍒嗘瀽浠師鐞?銆€銆€棰戣氨鍒嗘瀽浠粠棰戣氨娴嬭瘯鐨勫疄鐜版妧鏈笂鍙垎涓轰袱绫伙細浣跨敤鍌呴噷鍙跺彉鎹?FFT)鎶€鏈殑鏁板瓧棰戣氨鍒嗘瀽浠拰浣跨敤妯℃嫙婊ゆ尝鍣ㄧ殑妯℃嫙棰戣氨鍒嗘瀽浠?鍖呮嫭骞惰婊ゆ尝鍣ㄩ璋变华鍜屾壂棰戝紡棰戣氨浠?銆傛暟瀛楅璋卞垎鏋愪华浣跨敤鏁板€艰绠楃殑鏂规硶澶勭悊涓€瀹氭椂闂村懆鏈熺殑淇″彿锛屽彲鎻愪緵棰戠巼銆佸箙搴﹀拰鐩镐綅淇℃伅锛屽鍛ㄦ湡淇″彿鍜岄潪鍛ㄦ湡淇″彿鍧囪兘鍒嗘瀽銆傜壒鐐规槸閫熷害蹇紝绮惧害楂橈紝閫傚悎鍒嗘瀽绐勫甫淇″彿銆傛ā鎷熼璋卞垎鏋愪华鐨勬壂棰戝紡棰戣氨鍒嗘瀽浠槸鐩墠鏈€甯歌鐨勭被鍨嬶紝鍦ㄦ壂棰戦璋卞垎鏋愪腑鏅亶閲囩敤瓒呭宸紡鏂瑰紡銆傛壂棰戝紡棰戣氨鍒嗘瀽浠彲鍒嗘瀽绋冲畾鍜屽懆鏈熷彉鍖栦俊鍙凤紝鎻愪緵淇″彿骞呭害鍜岄鐜囦俊鎭紝閫傚悎瀹介甯﹀鐨勫揩閫熸壂鎻忚瘯楠屻€侫gilent鐨凟SA绯诲垪缁忔祹鍨嬮璋卞垎鏋愪华鍜孒P8563绛夐兘灞炰簬鎵棰戣氨鍒嗘瀽浠紝鍏剁畝鍖栧師鐞嗘鍥捐鍥?锛屾壂棰戦璋变华瀹為檯涓婃槸澶氱骇娣烽缁撴瀯銆傝繖绉嶅垎鏋愭柟娉曟渶鏍稿績鐨勯儴鍒嗘槸瀹冪殑娣烽鍣ㄥ拰涓婊ゆ尝鍣ㄣ€傛贩棰戝櫒灏嗚娴嬩俊鍙蜂笅鍙樿嚦涓锛岀劧鍚庡湪涓涓婅繘琛屽鐞嗭紝寰楀埌骞呭害銆傛湰鍦版尟鑽″櫒閲囩敤鎵鎸崱鍣紝瀹冪殑杈撳嚭淇″彿涓庤娴嬩俊鍙蜂腑鐨勫悇涓鐜囧垎閲忓湪娣烽鍣ㄥ唴渚濇杩涜宸鍙樻崲锛屾墍浜х敓鐨勪腑棰戜俊鍙烽€氳繃涓绐勫甫婊ゆ尝鍣ㄥ悗鍐嶇粡鏀惧ぇ鍜屾娉紝鍔犲埌瑙嗛鏀惧ぇ鍣ㄤ綔绀烘尝绠＄殑鍨傜洿鍋忚浆淇″彿锛屼娇灞忓箷涓婄殑鍨傜洿鏄剧ず姝ｆ瘮浜庡悇棰戠巼鍒嗛噺鐨勫箙鍊笺€傛湰鍦版尟鑽″櫒鐨勬壂棰戠敱閿娇娉㈡壂鎻忓彂鐢熷櫒鎵€浜х敓鐨勯敮榻跨數鍘嬫帶鍒讹紝閿娇娉㈢數鍘嬪悓鏃惰繕鐢ㄤ綔绀烘尝绠＄殑姘村钩鎵弿锛屼粠鑰屼娇灞忓箷涓婄殑姘村钩鏄剧ず姝ｆ瘮浜庨鐜囥€?銆€銆€2 褰卞搷棰戣氨鍒嗘瀽浠鐜囧垎杈ㄧ巼鐨勫洜绱?銆€銆€棰戣氨鍒嗘瀽浠殑棰戠巼鍒嗚鲸鐜囨槸瀹冨尯鍒嗕复杩戦鐜囧垎閲忕殑鑳藉姏銆傚緢澶氫俊鍙锋祴璇曡姹傞璋变华鍏锋湁杈冮珮鐨勯鐜囧垎杈ㄧ巼锛屽彧鏈夊綋棰戣氨鍒嗘瀽浠殑鍒嗚鲸鑳藉姏瓒冲楂樻椂锛屾墠浼氬湪灞忓箷涓婃纭弽鏄犱俊鍙风殑鐗规€с€傞璋卞垎鏋愪华鐨勯鐜囧垎杈ㄧ巼涓庡叾鍐呴儴鐨勪腑棰戞护娉㈠櫒鍜屾湰鍦版尟鑽″櫒鐨勬€ц兘鏈夊叧銆備腑棰戞护娉㈠櫒鐨勭被鍨嬨€? dB甯﹀銆侀鐜囬€夋嫨鎬у拰鏈湴鎸崱鍣ㄧ殑鏈尟娈嬩綑璋冮鍜屾湰鎸浉浣嶅櫔澹伴兘浼氬奖鍝嶉璋卞垎鏋愪华鐨勯鐜囧垎杈ㄧ巼銆?銆€銆€2.1 涓婊ゆ尝鍣ㄥ棰戠巼鍒嗚鲸鐜囩殑褰卞搷銆€銆€涓婊ゆ尝鍣ㄧ殑鍔熻兘鏄垎杈ㄤ笉鍚岄鐜囦俊鍙枫€傚畠鏄璋卞垎鏋愪华涓殑鍏抽敭閮ㄥ垎锛屾槸涓€涓腑蹇冮鐜囧浐瀹氱殑绐勫甫婊ゆ尝鍣紝鍙湁鏀瑰彉鏈湴鎸崱鐨勬壂棰戜俊鍙烽鐜囨墠鑳借揪鍒伴€夐鐩殑銆傞璋卞垎鏋愪华娣烽鍚庣殑棰戠巼濡傛灉钀藉湪涓婊ゆ尝鍣ㄩ€氬甫鍐咃紝鏄剧ず鍣ㄤ笂鎵嶄細鏄剧ず璇ラ鐜囷紝濡傛灉娣烽鍚庨鐜囦笉绛変簬涓锛屽垯琚腑棰戞护娉㈠櫒鎵€闃绘尅銆傜悊鎯冲崟杞芥尝淇″彿鍦ㄦ壂棰戦璋变华娴嬭瘯鏄剧ず鐨勫舰鐘舵槸婊ゆ尝鍣ㄧ殑棰戝搷褰㈢姸銆備腑棰戞护娉㈠櫒鐨勫舰鐘堕€氳繃鍏跺甫瀹?3 dB鎴? dB)鍜岄鐜囬€夋嫨鎬у緱鍒板畾涔夛紝鍏? dB甯﹀鍜岀煩褰㈢郴鏁板奖鍝嶉璋变华鐨勮澶氬叧閿寚鏍囷紝渚嬪娴嬮噺鍒嗚鲸鐜囥€佹祴閲忕伒鏁忓害銆佹祴閲忛€熷害浠ュ強娴嬮噺绮惧害绛夈€?銆€銆€2.1.1 鍒嗚鲸鐜囧甫瀹藉棰戠巼鍒嗚鲸鐜囩殑褰卞搷銆€銆€鍒嗚鲸鐜囧甫瀹?Resolution Bandwidth锛孯ES BW)鏄腑棰戞护娉㈠櫒鐨? dB 甯﹀锛屽弽鏄犱簡棰戣氨浠垎杈ㄧ瓑骞呬俊鍙风殑鑳藉姏銆?涓瓑骞呬俊鍙蜂箣闂撮鐜囧樊涓轰腑棰戞护娉㈠櫒鐨? dB甯﹀鏃讹紝鍚堟垚鍝嶅簲鏇茬嚎浠嶆湁2涓嘲鍊硷紝涓棿涓嬫矇澶х害3 dB锛岃涓哄畠浠槸鍙垎杈ㄧ殑锛屽洜姝ょО涓婊ゆ尝鍣ㄧ殑3 dB甯﹀涓洪璋卞垎鏋愪华鐨勫垎杈ㄧ巼甯﹀(RES BW)銆侶P/AGILENT棰戣氨浠畾涔変腑棰戞护娉㈠櫒鐨? dB甯﹀涓篟ESBW锛屾湁鐨勫叕鍙稿畾涔? dB甯﹀涓篟ES BW銆傞璋卞垎鏋愪华鐨勬渶灏忓垎杈ㄧ巼甯﹀鍙嶆槧鍑洪璋卞垎鏋愪华鐨勬。
娆￠珮浣庯紝缁忔祹鍨嬬殑涓? kHz锝? MHz锛屽鍔熻兘涓。
鍨嬬殑涓?0 Hz锝? MHz锛岄珮妗ｅ瀷鐨勪负1 Hz锝? MHz銆?銆€銆€鍥?鏄笉鍚屽垎杈ㄧ巼甯﹀棰戣氨鐨勬樉绀猴紝鍙互鐪嬪埌鍒嗚鲸鐜囧甫瀹絉BW=10 kHz鏃朵笉鑳借鲸鍒嚭杞芥尝褰㈢姸锛屽垎杈ㄧ巼甯﹀RBW=1 kHz鏃跺彲浠ユ竻妤氬湴杈ㄥ埆鍑鸿浇娉㈠舰鐘躲€?銆€銆€銆€銆€缁撹锛氬鏋滀袱淇″彿鐨勯棿闅斿ぇ浜庢垨绛変簬鎵€璁剧疆鍒嗚鲸鐜囧甫瀹絉ES BW锛?涓瓑骞呬俊鍙峰氨鍙互鍒嗚鲸鍑烘潵锛屽鏋滃皬浜庢墍閫夌敤鐨凴ES BW 锛岃繖涓や釜淇″彿鏄棤娉曞垎杈ㄧ殑銆傞璋卞垎鏋愪华鐨凴ES BW瓒婂皬锛屽叾棰戠巼鍒嗚鲸鐜囪秺楂樸€?銆€銆€2.1.2 棰戠巼閫夋嫨鎬у棰戠巼鍒嗚鲸鐜囩殑褰卞搷銆€銆€涓婊ゆ尝鍣ㄧ殑棰戠巼閫夋嫨鎬ф槸涓婊ゆ尝鍣ㄧ殑60 dB甯﹀涓? dB 甯﹀涔嬫瘮锛屻€傚畠鍙嶆槧浜嗛璋变华鍒嗚鲸涓嶇瓑骞呬俊鍙风殑鑳藉姏锛屽浜庡箙搴︾浉宸?0 dB鐨?涓俊鍙凤紝鍏堕棿闅旇嚦灏戞槸60 dB甯﹀鐨勪竴鍗婏紝鎵嶅彲浠ュ垎杈ㄥ嚭2涓俊鍙凤紝鍚﹀垯灏忎俊鍙峰彲鑳借娣规病鍦ㄥぇ淇″彿鐨勮杈逛腑銆傜敤鏁板瓧鍖栨妧鏈疄鐜扮殑绐勫甫甯﹂€氭护娉㈠櫒棰戠巼閫夋嫨鎬у彲杈惧埌5锛?锛屾ā鎷熸护娉㈠櫒棰戠巼閫夋嫨鎬у彲杈惧埌15锛?鎴?1锛?銆傚浘3涓烘护娉㈠櫒鐨勯鐜囬€夋嫨鎬хず鎰忓浘銆?銆€銆€婊ゆ尝鍣ㄧ殑棰戠巼閫夋嫨鎬хず鎰忓浘涓嬮潰涓句緥璇存槑涓嶅悓棰戠巼鍒嗚鲸鐜囧拰棰戠巼閫夋嫨鎬у鍒嗚鲸涓嶇瓑骞呬俊鍙风殑褰卞搷銆傚鏋淩ES BW涓? kHz婊ゆ尝鍣ㄧ殑棰戠巼閫夋嫨鎬т负15锛?锛屼簬鏄护娉㈠櫒涓嬮檷60 dB鐨勫甫瀹芥槸45 kHz锛?0 dB 鐨勫甫瀹戒竴鍗婃槸22.5 kHz锛岄偅涔堣窛绂诲ぇ淇″彿22.5 kHz浠ュ-60 dBc鐨勪俊鍙锋槸鍙互妫€娴嬪埌鐨勩€傚鏋滄崲鎺ュ埌鍙﹀涓€涓猂ES BW涓? kHz棰戠巼閫夋嫨鎬т负15锛?绐勫甫婊ゆ尝鍣紝浜庢槸婊ゆ尝鍣ㄤ笅闄?0 dB鐨勫甫瀹芥槸15 kHz 锛?0 dB鐨勫甫瀹戒竴鍗婃槸7.5 kHz锛岄偅涔堣窛绂诲ぇ淇″彿7.5 kHz浠ュ锝?0 dBc 鐨勪俊鍙锋槸鍙互妫€娴嬪埌鐨勩€傛垨鑰呮崲鎺ュ埌鍙﹀涓€涓猂ES BW涓? kHz棰戠巼閫夋嫨鎬т负5锛?鐨勬护娉㈠櫒锛屼簬鏄护娉㈠櫒涓嬮檷60 dB鐨勫甫瀹芥槸45 kHz锛?0 dB鐨勫甫瀹?/2鏄?.5 kHz閭ｄ箞璺濈澶т俊鍙?.5 kHz浠ュ-60 dBc鐨勪俊鍙锋槸鍙互妫€娴嬪埌鐨勩€傚浘4鏄鐜囬€夋嫨鎬т负15锛?涓殑棰戞护娉㈠櫒RES BW=1 kHz锛孯ES BW=10 kHz鏃讹紝棰戣氨鍒嗘瀽浠祴閲忕粨鏋滐紝鍙互鐪嬪埌鍦≧ES BW=1 kHz鏃讹紝璺濈澶т俊鍙?.5 kHz浠ュ-60 dBc鐨勪俊鍙锋槸鍙互妫€娴嬪埌鐨勩€?銆€銆€銆€銆€缁撹锛氶璋卞垎鏋愪华鐨勯鐜囬€夋嫨鎬ц秺灏忥紝鍏跺涓嶇瓑骞呬俊鍙风殑鍒嗚鲸鑳藉姏瓒婂己锛屼絾涓€鍙伴璋卞垎鏋愪华鐨勯鐜囬€夋嫨鎬ф槸鍥哄畾涓嶅彉鐨勶紝鑰屽垎杈ㄧ巼甯﹀鏄彲鍙樼殑锛屾墍浠ュ湪娴嬮噺寰皬淇″彿鏃讹紝鍙€氳繃灏藉彲鑳藉皢鍒嗚鲸鐜囧甫瀹芥墦绐勶紝鍑忓皬骞冲潎鏄剧ず鍣０鐢靛钩锛岃揪鍒版祴閲忔晥鏋溿€?銆€銆€2.2 鏈湴鎸崱鍣ㄥ棰戠巼鍒嗚鲸鐜囩殑褰卞搷銆€銆€鏈湴鎸崱鍣ㄥ棰戠巼鍒嗚鲸鐜囨湁褰卞搷鏄洜涓轰腑棰戜俊鍙锋潵婧愪簬杈撳叆淇″彿涓庢湰鎸俊鍙风殑娣烽锛?涓俊鍙风殑鍣０鏄姛鐜囩浉鍔犲叧绯汇€?銆€銆€2.2.1 娈嬬暀璋冮瀵归鐜囧垎杈ㄧ巼鐨勫奖鍝?銆€銆€娈嬬暀璋冮鏄弿杩版湰鎸ǔ瀹氭€х殑涓€涓寚鏍囷紝瀵逛簬涓€鑸殑2锝? GHz璋冭皭鐨勫井娉㈤搧姘т綋鍣ㄤ欢(Yttrium Iron Garnet锛孻IG)寰尝鎸崱鍣紝鍏舵畫鐣欒皟棰戝ぇ绾︿负1 kHz鎴栨洿澶с€備腑棰戝嚭鐜拌繖绉嶄笉绋冲畾鎬у緢闅惧垽鏂槸鍑鸿嚜淇″彿鏈韩杩樻槸鏈尟锛屽洜涓哄嵆浣胯緭鍏ヤ俊鍙烽鐜囨槸涓嶅彉鐨勶紝浣嗙敱浜庢湰鎸俊鍙风殑棰戠巼鍙樺寲鍦ㄦ樉绀哄櫒涓婁篃灏嗙洿鎺ヨ〃鐜拌緭鍏ヤ俊鍙风殑棰戠巼鍙樺寲锛屾牴鏈棤娉曠‘瀹氭槸淇″彿棰戠巼鍙樺寲锛岃繕鏄湰鎸俊鍙烽鐜囧彉鍖栧紩璧风殑銆傛湰鎸畫鐣欒皟棰戠殑褰卞搷鍦≧ES BW寰堝鏃舵槸鐪嬩笉鍒扮殑锛岀敱浜庢湰鎸畫鐣欒皟棰戝紩璧风殑鍝嶅簲鏇茬嚎鍙樺寲閮介殣钘忓湪涓婊ゆ尝鍣ㄥ甫瀹戒箣鍐咃紝鍙湁褰揜ES BW灏忎簬鏈尟鍓╀綑璋冮鐨勫嘲涓€宄板搴︽椂鎵嶆湁鏄庢樉鐨勬樉绀猴紝銆傚綋RES BW璁剧疆寰堝皬鏃讹紝棰戣氨杈圭紭绮楃硻鑰屼笉瑙勫垯锛屽嚭鐜板皷宄帮紝杩欏氨鏄畫浣欒皟棰戙€傜敱姝ゅ彲瑙侊紝棰戣氨鍒嗘瀽浠殑娈嬬暀璋冮鍐冲畾浜嗗彲鍏佽鐨勬渶灏忓垎杈ㄧ巼甯﹀锛屽悓鏍蜂篃鍐冲畾浜嗙瓑骞呬俊鍙风殑鏈€灏忛棿闅斻€?銆€銆€銆€銆€閿佺浉鏈尟浣滀负鍙傝€冩簮鍙彁楂樻畫鐣欒皟棰戞寚鏍囷紝涔熼檷浣庝簡鏈€灏忓彲鍏佽鐨勫垎杈ㄧ巼銆傞珮鎬ц兘鐨勯璋卞垎鏋愪华浠锋牸杈冮珮锛屽洜涓哄畠閲囩敤楂樻€ц兘閿佺浉鏈尟婧愶紝鍏锋湁杈冧綆鐨勬畫鐣欒皟棰戝拰杈冨皬鐨勬渶灏忓垎杈ㄧ巼甯﹀銆?銆€銆€缁撹锛氶璋变华鐨勬渶灏忓垎杈ㄥ甫瀹斤紝鍦ㄤ竴瀹氱▼搴︿笂鏄敱鏈湴鎸崱鍣ㄧ殑绋冲畾鎬у喅瀹氱殑锛屼綆鎴愭湰鐨勬湰鍦版尟鑽″櫒锛歊ES BW鍙揪鍒? kHz锛屼腑绛夋€?绋抽)鑳芥湰鍦版尟鑽″櫒锛歊ES BW鍙揪鍒?00 Hz锛岄珮鎬ц兘(棰戠巼鍚堟垚鎶€鏈?鏈湴鎸崱鍣細RES BW鍙揪鍒?Hz銆?銆€銆€2.2.2 鏈尟鐩镐綅鍣０瀵归鐜囧垎杈ㄧ巼鐨勫奖鍝?銆€銆€鐢变簬棰戣氨鍒嗘瀽浠殑鏈尟淇″彿棰戠巼涓嶅彲鑳芥槸缁濆鐨勭ǔ瀹氾紝鎬绘槸鏈変竴瀹氱殑棰戠巼鎶栧姩锛岃繖绉嶉殢鏈虹殑棰戠巼鍙樺寲绉颁负鐩镐綅鍣０(鎴栬竟甯﹀櫔澹?銆傜浉浣嶅櫔澹版槸鐢辨湰鎸鐜囦笉绋冲畾寮曡捣鐨勶紝鍏跺€兼槸鏈尟棰戠巼绋冲畾搴︾殑鍑芥暟锛屾湰鎸鐜囪秺绋冲畾鐩镐綅鍣０瓒婂皬锛屽綋棰戣氨鍒嗘瀽浠殑RES BW璁剧疆杈冨鏃讹紝鐩镐綅鍣０淇″彿灏嗛殣钘忓湪婊ゆ尝鍣ㄧ。