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Spectrum Analyzer

系统主要的功能是在频域里显示输入信号的频谱特性.频谱分析仪依信号处理方式的不同一般有两种类型;即时频谱分析仪(Real-Time Spectrum Analyzer)与扫描调谐频谱分析仪(Sweep-Tuned Spectrum Analyzer).即时频率分析仪的功能为在同一瞬间显示频域的信号振幅其工作原理是针对不同的频率信号而有相对应的滤波器与检知器(Detector)再经由同步的多工扫描器将信号传送到CRT萤幕上其优点是能显示周期性杂散波(Periodic Random Waves)的瞬间反应其缺点是价昂且性能受限于频宽范围滤波器的数目与的多工交换时间(Switching Time).

常用的频谱分析仪是扫描调谐频谱分析仪其基本结构类似超外差式接收器工作原理是输入信号经衰减器直接外加到混波器可调变的本地振荡器经与CRT同步的扫描产生器产生随时间作线性变化的振荡频率经混波器与输入信号混波降频后的中频信号(IF)再放大滤波与检波传送到CRT的垂直方向板因此在CRT的纵轴显示信号振幅与频率的对应关系.

影响信号反应的重要部份为滤波器频宽滤波器之特性为高斯滤波器(Gaussian-Shaped Filter)影响的功能就是量测时常见到的解析频宽(RBWResolutionBandwidth).RBW代表两个不同频率的信号能够被清楚的分辨出来的频宽差异两个不同频率的信号频宽如低于频谱分析仪的RBW此时该两信号将重叠难以分辨较低的RBW固然有助於不同频率信号的分辨与量测低的RBW将滤除较高频率的信号成份导致信号显示时产生失真失真值与设定的RBW密切相关较高的RBW固然有助於宽频带信号的侦测将增加杂讯底层值(Noise Floor)降低量测灵敏度对於侦测低强度的信号易产生阻碍因此适当的RBW宽度是正确使用频谱分析仪重要的概念.