了解频谱分析仪的基本操作 -九游官网下载

参考电平

参考电平是显示的顶部边沿，代表频谱分析仪输入的 最大期望功率。大部分情况下参考电平可调，以使信号的最大电平略低于此电平。

应避免设置过低或过高的电平。参考电平设置过高，会降低动态范围和查看微小幅度变化的能力。参考电平设置过低，迹线会超出屏幕顶端。参考电平设置过低，还会影响测量结果。

频谱分析仪在射频输入后面的第一部分器件包括混频器和放大器等有源器件。如果输入电平过高，这些设备会进入压缩状态，从而导致失真并对测量结果产生不良甚至严重影响。为了防止出现这种问题，射频输入和这些敏感器件之间设有可变输入衰减器。设置参考电平后，频谱分析仪会根据此值调节输入衰减和/或中频放大器增益，以避免仪器过载。

分辨率带宽

目前对于基础频谱测量而言，分辨率带宽设置最为重要。大部分频谱分析仪利用外差分析仪在频跨内进行扫描，从而测量频谱。通常会从左向右重复绘制展示功率与频率关系的迹线。

将分辨率带宽想象成在频跨内移动的窗口，并会在移动时测量电平，将有助于理解分辨率带宽。不过分辨率带宽滤波器或窗口并非正方形，而是高斯形状或相似形状。窗口并不移动，相反频谱会从窗口中滑过。但结果一样，许多射频工程师的确会将分辨率带宽视为跨越频跨的移动窗口或滤波器。

分辨率带宽会影响分离或辨析相近信号的能力。如果分辨率带宽小于两个窄带信号之间的距离，则只能分离这两个信号。如果使用更宽的分辨率带宽，滤波器扫描时会覆盖这两个信号，且这两个信号会单独显示在迹线中。

平均噪声电平

分辨率带宽还会影响噪声。具体而言，分辨率带宽会影响噪声基底，也称为显示平均噪声电平 (danl)。噪声基底会根据所选分辨率带宽上升或下降。

分辨率带宽降低时，噪声基底将如何？以简单的连续波信号和相当大的 2 ghz 频跨为例。

• 分辨率带宽为 3 mhz 时，噪声基底的平均值约为 -73 dbm
• 分辨率带宽降低至 300 khz，噪声基底会下降至 – 84 dbm
• 分辨率带宽为 30 khz 时，噪声基底会继续下降至 -93 dbm
• 分辨率带宽为 3 khz 时，噪声基底的平均值为 -104 dbm。

分辨率带宽降低至十分之一，噪声基底将下降约 10 db。在实际操作中，如要查看接近噪声基底的信号，应使用更小的分辨率带宽。

分辨率带宽和扫描时间

降低分辨率带宽可以改进信号分离和减小噪声，那为什么不一直使用最小的分辨率带宽呢？分辨率带宽究其本质是一种滤波器，而窄带滤波器比宽带滤波器需耗费更长时间才能达到稳定状态或提供稳定结果。这意味着 使用较小的分辨率带宽时扫描速度会降低，以便提供准确的结果。扫描过快会导致幅度和频率错误。

分辨率带宽是决定频谱分析仪扫描时间的主要因素。合适的扫描时间是多少？大多数分析仪会根据分辨率带宽和频跨自动计算扫描时间。可以不采用这种设置，但通常不建议缩短自动计算的扫描时间。

最佳分辨率带宽 几乎完全取决于待测信号，通常必须通过实验予以确定。这需要平衡好速度和选择性/噪声。大多数频谱分析仪不支持任意选择分辨率带宽，但可以按 1 khz、3 khz、10 khz 和 30 khz 等特定步进选择分辨率带宽。

视频带宽

最后一个基础参数是 视频带宽。为了理解视频带宽，首先须解释视频信号。从本质上而言，迹线是不同频率下的功率包络，这种包络被称为视频信号。之前这种信号被应用于阴极射线管的垂直偏转，以便在屏幕上绘制视频迹线，因而被称为视频信号。现代频谱分析仪的视频带宽是一种滤波器，被用于对显示迹线取平均值或使其平滑。

和分辨率带宽不同的是，视频带宽仅影响信号的显示方式，不会影响如何测量或采集信号。

以 200 khz 视频带宽为例，此时可以在信号上看到相当多的噪声。视频带宽降低至 20 khz 时，噪声将减少；视频带宽降低至 2 khz 时，噪声会进一步减少。降低视频带宽只能减少迹线上的噪声，不会和分辨率带宽一样降低噪声基底。这也无法增强辨析或分离相近信号的能力。

选择视频带宽

视频带宽只能更改迹线显示，因此正确的视频带宽设置在一定程度上取决于应用。大多数现代频谱分析仪会根据分辨率带宽等其他参数自动配置和更新视频带宽。许多情况下适合选择更小或更窄的视频带宽，这样可以减少迹线上的噪声。但视频带宽和分辨率带宽一样，也会影响扫描时间：视频带宽越小或越窄，扫描时间会越长。