高性能频谱分析仪时域测量原理

2016-10-19 09:17:26来源: elecfans

图1扫频式频谱分析仪原理框图
总的来说,高性能频谱分析仪的时域测量功能相当于一个窄带通信接收机,它能显示在以中心频率为中心的带内频率的时域波形。这个功能仅仅是使得频谱分析仪的SPAN(跨度)设置为0Hz,从原理上来说只是频谱分析仪的一个小小的扩展应用。我们从频谱分析仪的原理图来说明这个测试的理论依据。

如图1所示,这是扫频式频谱分析仪的原理框图。当SPAN(跨度为0Hz)的时候,扫描控制器的控制信号不再是锯齿波,而变成一条水平线。我们知道,扫描控制器控制LCD显示轴的X轴,当它从水平线上扫的时候,x轴显示的就为时间了。另一方面,扫描控制器变成一条水平线的时候,LO的输出稳定,混频器后的输出信号经过一个通带为分辨力带宽的带通滤波器后,然后通过包络检波器检出信号的包络,控制LCD垂直轴显示信号幅度。这里有几点要说明的:第一,已调信号和LO信号进行谐波混频后,将有用信号频移到了3.6MHz的中频上,然后通过一个中心频率为3.6MHz的中频滤波器滤出有用信号,再通过检波器让信号的幅值作为显示在相对频率(当SPAN为0Hz的时候,就是相对时间)的位置。最终在LCD显示上显示的是已调信号的包络,它已经滤去已调信号的载波。第二,中频滤波器在时域测量的时候,必须尽可能的加大它的分辨力带宽,这样能保证信号的完整性。

高性能频谱分析仪时域测量功能的应用

高性能的频谱分析仪,如安捷伦公司的E444X系列,都具有时域测量功能。这里,我们以安捷伦的高性能频谱分析仪E4440为例,说明它在AM、FM、脉冲调制信号的测试中应用。当频谱分析仪在Zero Span(跨度为0Hz)状态的时候,这时频谱分析仪为时域分析工作方式,等同于工作在中心频率,带宽为分辨力带宽(RBW)的接收机,它可以显示信号的包络波形,实现AM信号的解调。下面的三种应用都是源于这种时域测量功能。

时域测量功能在AM信号测试中的应用

使用频谱分析仪的时域测量功能可以获取已调AM信号解调的波形,AM信号的调制度和AM信号的调制频率。
测试条件: 使用信号源发出一个AM信号,调制波可以是正弦波、方波、锯齿波等等。
这里使用Agilent的E4438分别发出三个载波频率为1GHz、幅度为-10dbm,调制波为10kHz的正弦波、三角波、方波,调制幅度50%的信号。然后,使用频谱仪观察信号源的输出波形,并设置频谱仪:使得它的SPAN(跨度)为0Hz,中心频率为1GHz,幅度参考为-10dbm,视频带宽VBW、分辨力带宽RBW为3MHz(分辨力带宽尽量设大点,E4440的最大分辨力带宽为8MHz),垂直轴为线性方式显示。

图2 调制信号为正弦波的AM波的时域波形图

关键字:高性能  频谱分析仪  时域测量

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016101917799.html
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