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1、Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 频谱分析仪基础 N9320B Agilent 频谱分析仪 世强电讯 1 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 内容 基本理论 信号与频谱分析基本概念 频谱分析仪工作原理 频谱分析仪指标 影响频谱分析仪性能的因素 频谱仪产品特点及应用 Agilent 频谱仪产品概览 N9320A、N9320
2、B的特点及应用 2 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 信号与频谱分析基本概念 3 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 时域 vs. 频域 time Amplitude (power) frequency 时域 频域 信号与频谱分析基本概念 4 Professional Agilent Instrument Distrib
3、utorProfessional Agilent Instrument Distributor 显示和测量电信号的频率和幅值 将复杂信号分离或者解调为频率和幅值不同的正弦波 频谱分析 信号与频谱分析基本概念 5 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 周期信号 -单载波信号 -扫描信号 非周期信号 -噪声信号 -瞬态信号 调制信号 -模拟调制 -数字调制 信号与频谱分析基本概念 6 Professional Agilent Instrument Distribu
4、torProfessional Agilent Instrument Distributor 周期信号的频谱分析 信号与频谱分析基本概念 7 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 模拟调制信号频谱：测量AM、FM、PM的调制指数和调制频率等 信号与频谱分析基本概念 8 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 数字调制信号频谱：测
5、量信 道功率、相邻信道功率比、占用带宽等 信号与频谱分析基本概念 9 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 噪声信号频谱 ：测量噪声功率、噪声频率分布 信号与频谱分析基本概念 10 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 失真信号频谱：测量谐波失真、非线性失真 信号与频谱分析基本概念 11 Professional Agilen
6、t Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor “频谱”定义 RF Microwave Millimeter 20-30 GHz3-6 GHz 信号与频谱分析基本概念 12 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 什么是dB？dBm? 相对量 绝对量 信号与频谱分析基本概念 13 Professional Agilent Instrument DistributorProfe
7、ssional Agilent Instrument Distributor 预选滤波器/ 低通滤波器 参考 振荡器 RF输入 衰减器 混频器 中频 滤波器 检波器 视频 滤波器 扫描控制器 中频 放大器 输入 显示结果 扫频式频谱仪组成框图 本振 （压控振荡器） 对数 放大器 LO RFIF 频谱仪主要功能是显示和测量输入信号的频谱分布和幅值 14 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor -输入衰减器输入衰减器 中频放大器中频放大器 输入衰减器输入衰减器 输入
8、衰减器和中频放大器 输入衰减器和中频放大器保持联动关系，中频放大器自动补保持联动关系，中频放大器自动补 偿衰减作用，输入信号测量结果不会受衰减器设置的影响偿衰减作用，输入信号测量结果不会受衰减器设置的影响 防止混频器过载，增益压缩，畸变 频谱分析仪工作原理 15 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 频谱分析仪工作原理 -混频器混频器 fsig LO f fsig LO f LO ffsig- LO ffsig+ RF LO IF 混频器混频器 输入输入 通过
9、混频器获得本振信号和输入信号的差频信号通过混频器获得本振信号和输入信号的差频信号 16 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 频谱分析仪工作原理 -中频滤波器 中频滤波器中频滤波器 频谱分析仪显示频谱分析仪显示 输入信号频率分布输入信号频率分布 中频滤波器带宽中频滤波器带宽 (RBW)(RBW) RBW是可调的，其可影响频率选择性、 信噪比 、测试速度 17 Professional Agilent Instrument DistributorProfessi
10、onal Agilent Instrument Distributor 频谱分析仪工作原理 -包络检波器 包络检波器 Before detectorAfter detector 将中频信号转换为基带信号或视频信号 18 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 频谱分析仪工作原理- -检波方式 包络检波器 负向检波：显示最小值 正向检波：显示最大值 采样检波：显示中值 *采样仓 其它检波：常态检波、平均检波(真有效 值检波) 数字化检波类型 ADC, 显示 和视频
11、处理 *扫描点 19 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 频谱分析仪工作原理 -视频滤波器 视频滤波器视频滤波器 低通滤波器 视频滤波前信号被噪声所模糊视频滤波后减少了噪声的峰-峰值变化 20 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor l工作频率范围- 最大可以观察的频率范围 l频率分辨率-分辨频率间隔信号能力 频率 幅度 l测
12、量动态范围- 同时测量大信号和小信号的能力 l灵敏度-测量小信号能力 l内部失真-测量大信号能力 测试精度 测试速度 频谱分析仪的主要性能指标 21 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 频谱分析仪的主要性能指标 22 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 频率显示范围 中心频率和频率跨度 起始频率和终止频率 电平显示范围 参
13、考电平和量程跨度 频率分辨率 分辨带宽 扫描时间 频谱仪的主要设置参数 23 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor RBW 本振寄生调频 本振相位噪声 中频滤波器矩形系数 （带宽的选择性） 影响频率分辨率性能的因素 24 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 60 dB BW 3 dB BW 3 dB 60 dB 60 dB
14、BW 3 dB BW 滤波器矩形系数 = 单点频信号在频谱仪上测试显示结果为中频滤波器的频响形状单点频信号在频谱仪上测试显示结果为中频滤波器的频响形状 RBW 是中频滤波器 3dB 带宽 25 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor RBW 对频谱仪分辨率的影响 26 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 10 kHz RBW
15、= 10 kHz RBW = 1 kHz Selectivity 15:1 10 kHz 失真成分 60 dB BW = 15 kHz 7.5 kHz 3 dB 60 dB 中频滤波器矩形系数影响 频谱仪对不等幅信号的分辨能力 27 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 本振寄生调频对测量的影响 频谱仪的最小分辨率带宽，在一定程度上是由本振的稳定性决定的 寄生调频是描述本振稳定性的一个指标 28 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 本振相位噪声对测量的影响 本振相位噪声在频域上表现为信号频谱噪声边带 本振相位噪声主要影响不同幅度的频率分量之间是否可以分辨 相位噪声显示和分辨率带宽RBW相关 29 Professional Agilent Instrument DistributorProfessional Agilent Instrument Distributor 频谱仪测试灵敏度 扫描 LO 混频器 输入 信号 中频滤波器 检波器 频谱仪内部混频器及各级放大器会产生噪声，
