頻譜分析儀原理介紹

　　導(dǎo)讀：頻譜分析儀對(duì)于信號(hào)分析來說是不可少的。它是利用頻率域?qū)π盘?hào)進(jìn)行分析、研究，同時(shí)也應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，如通訊發(fā)射機(jī)以及干擾信號(hào)的測(cè)量，頻譜的監(jiān)測(cè)，器件的特性分析等等，各行各業(yè)、各個(gè)部門對(duì)頻譜分析儀應(yīng)用的側(cè)重點(diǎn)也不盡相同。
　　
　　從分析手段來說，示波器橫軸表示時(shí)間，縱軸為電壓幅度，曲線是表示隨時(shí)間變化的電壓幅度。這是時(shí)域的測(cè)量方法，如果要觀察其頻率的組成，要用頻域法，其橫坐標(biāo)為頻率，縱軸為功率幅度。
　　
　　這樣，我們就可以看到在不同頻率點(diǎn)上功率幅度的分布，就可以了解這兩個(gè)（或是多個(gè)）信號(hào)的頻譜。有了這些單個(gè)信號(hào)的頻譜，我們就能把復(fù)雜信號(hào)再現(xiàn)、復(fù)制出來。這一點(diǎn)是非常重要的。對(duì)于一個(gè)有線電視信號(hào)，它包含許多圖像和聲音信號(hào)，其頻譜分布非常復(fù)雜。
　　
　　在衛(wèi)星監(jiān)測(cè)上，能收到多個(gè)信道，每個(gè)信道都占有一定的頻譜成份，每個(gè)頻率點(diǎn)上都占有一定的帶寬。這些信號(hào)都要從頻譜分析的角度來得到所需要的參數(shù)。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)來說，目前有兩種方法對(duì)信號(hào)頻率進(jìn)行分析。其一是對(duì)信號(hào)進(jìn)行時(shí)域的采集，然后對(duì)其進(jìn)行傅里葉變換，將其轉(zhuǎn)換成頻域信號(hào)。
　　
　　我們把這種方法叫作動(dòng)態(tài)信號(hào)的分析方法。特點(diǎn)是比較快，有較高的采樣速率，較高的分辨率。即使是兩個(gè)信號(hào)間隔非常近，用傅立葉變換也可將它們分辨出來。但由于其分析是用數(shù)字采樣，所能分析信號(hào)的zui高頻率受其采樣速率的影響，限制了對(duì)高頻的分析。目前來說，zui高的分析頻率只是在10MHz或是幾十MHz，也就是說其測(cè)量范圍是從直流到幾十MHz。是矢量分析。
　　
　　這種分析方法一般用于低頻信號(hào)的分析，如聲音，振動(dòng)等。另一方法原理則不同。它是靠電路的硬件去實(shí)現(xiàn)的，而不是通過數(shù)學(xué)變換。它通過直接接收，稱為超外差接收直接掃描調(diào)諧分析儀。我們叫它為掃描調(diào)諧分析儀。
　　
　　在工作中通常所用的HP-859X系列頻譜儀都是此類的分析儀。其優(yōu)點(diǎn)是掃描調(diào)諧分析法受器件的影響，只要我們把器件頻率做得很高，其分析能力就會(huì)很強(qiáng)。目前的工藝水平，器件可達(dá)到100GHz，zui高甚至可做到325GHz。其頻率范圍要比前一種分析方法大很多。只是在達(dá)到較高分辨率時(shí)，其分析測(cè)量的時(shí)間會(huì)有所增加。
　　
　　在實(shí)際工作中，無線信號(hào)衛(wèi)星信號(hào)的監(jiān)督，由于其頻率很高，都是采用掃描調(diào)諧的方式。它所能給我們的信息沒有相位參數(shù)，只有幅度、頻率。
　　
　　它是一種標(biāo)量的分析方法。另外，這種方法有很高的靈敏度，它受到前端掃描調(diào)諧器件的控制，還有很高的動(dòng)態(tài)范圍。