频域测量(cèliáng)part8.3频谱分析仪的概述(ɡàishù)示波器和频谱仪是从不同角度观测同一个电信号，各有不同的特点。示波器从时域上容易区分电信号的相位关系，如图8.26中(a)是基波与二次谐波起始峰值对齐的合成波形（线性相加）；(b)是基波与二次谐波起始相位相同合成的波形，两者合成波形相差很大，在示波器上可以明显地看出来。而在频谱仪上仍是两个(liǎnɡɡè)频率分量，看不出差异。但是，如果合成电路（如放大器）有非线性失真，即基波和二次谐波信号不能线性相加，两者则有交互作用，像混频器一样会产生新的频率分量，这在示波器上难以觉察到，而在频谱仪上则会明显看到由于非线性失真带来的新的频谱分量。可见，示波器和频谱仪有各自的特点，并起到互为补充的作用。某些在时域较复杂的波形(bōxínɡ)，在频域的显示可能较为简单。/8.3.2频谱仪的主要用途频谱分析仪的基本原理非实时分析(fēnxī)法在任意瞬间只有一个频率成分能被测量，无法得到相位信息。适用于连续信号和周期信号的频谱测量。扫频式分析(fēnxī)：使分析(fēnxī)滤波器的频率响应在频率轴上扫描。差频式分析(fēnxī)（外差式分析(fēnxī)）：利用超外差接收机的原理，将频率可变的扫频信号与被分析(fēnxī)信号进行差频，再对所得的固定频率信号进行测量分析(fēnxī)，由此依次获得被测信号不同频率成分的幅度信息。这是频谱仪最常采用的方法。频谱分析仪的分类(fēnlèi)频谱分析仪的分类(fēnlèi)8.3.3频谱仪的分类(fēnlèi)滤波式频谱分析仪原理及分类基本原理：先用带通滤波器选出待分析信号，然后用检波器将该频率分量变为直流信号，再送到显示器将直流信号的幅度显示出来。为显示输入信号的各频率分量，带通滤波器的中心频率是多个或可变的。档级滤波式频谱仪（顺序(shùnxù)滤波式)并行滤波式频谱仪扫频滤波式频谱仪数字滤波式频谱仪档级滤波(lǜbō)式频谱仪并行(bìngxíng)滤波式频谱仪扫频滤波(lǜbō)式频谱仪8.3.4频谱仪的工作(gōngzuò)原理电路(diànlù)：数字滤波式频谱仪利用(lìyòng)数字滤波器可以实现频分或时分复用，因此仅用一个数字滤波器就可以实现与并行滤波式等效的实时频谱仪。用单个数字滤波器代替多个模拟滤波器之后，滤波器的中心频率由时基电路控制使之顺序改变。2.数字式频谱仪②快速(kuàisù)傅里叶（FFT）分析法：是一种软件计算法。外差式频谱仪的频率变换原理与超外差式收音机相同：利用无线电接收机中普遍使用的自动调谐方式，通过改变扫频本振的频率来捕获待测信号的不同(bùtónɡ)频率分量。也称扫频外差式频谱仪。扫频外差式方案是实施频谱分析的传统途径，在高频段占据优势地位。8.4.1工作(gōngzuò)原理8.4.2实例(shílì)1：BP-1型频谱仪从图中可以(kěyǐ)看到以下特点：现以被测信号为10MHz的标准调幅波来说明其工作过程。第三(dìsān)本振是扫频的，它将三根谱线依次地移入窄带滤波器（即第三(dìsān)中频放大器），它的带宽有6、30、150Hz三档可选。2.多级放大(fàngdà)**8.5频谱仪的主要技术(jìshù)特性(自学)主要(zhǔyào)技术指标4．测量范围：是指在任何环境下可以测量的最大信号与最小信号的比值。5．灵敏度：是指频谱分析仪测量微弱信号的能力，定义为显示幅度(fúdù)为满刻度时，输入信号的最小电平值。6．分辨率：是指频谱分析仪能把靠得很近的两个频谱分量分辨出来的能力。由于屏幕显示的谱线实际上是窄带滤波器的动态(dòngtài)幅频特性，因而频谱分析仪的分辨率主要取决于窄带滤波器的通频带宽度，因此定义窄带滤波器幅频特性的3dB带宽为频谱仪的分辨率.7．动态(dòngtài)范围：频谱分析仪能以给定精度测量、分析输入端同时出现的两个信号的最大功率比（用dB表示）。它实际上表示频谱分析仪显示大信号和小信号的频谱的能力。8.6频谱仪的应用(yìngyòng)8.6.1频谱纯度(寄生频率分量(fènliàng)和噪声)的测定8.6.2调幅信号(xìnhào)的测量1.扫频方法(fāngfǎ)2.时域方法(fāngfǎ)1．如何(rúhé)理解“实时”频谱分析的含义？传统的扫频式频谱仪为什么不能进行实时频谱分析？FFT分析仪为什么能够进行实时分析？所谓“实时”频谱仪，直观的理解是能够在被测信号频率变化之前完成测量、分析和显示，但它又不是指单纯意义上的测量时间(shíjiān)短、速度快。一般认为，实时分析是指在长度为T的时段内，完成频率分辨率达到1/T的谱分析；或者待分析信号的带宽小于仪器能够同时分析的最大带宽。显然，实时的概