在挑选频谱分析仪时,应关注以下几个关键方面:
1. 频率范围:
频率范围是评估频谱分析仪测量信号频率范围能力的重要指标,测试信号在频谱的工作频率范围以内12。
宽的频率范围可能需要更多的滤波和处理,可能导致信号失真或误差,影响测试精度,因此在满足需求的前提下,应尽可能选择精度较高的仪器3。
2. 输入功率:
输入功率决定了设备可以测量的信号范围,分为平均连续功率和脉冲输入功率,需严格遵守厂家要求的脉冲宽度和占空比参数23。
如果输入信号的功率太强,可能导致设备过载,无法准确测量信号参数,也可能影响测量精度,甚至对人身安全造成威胁。因此,应选择具有过载保护功能的仪器3。
3. 输入阻抗:
输入阻抗是分析仪对信号源呈现的终端阻抗,射频和微波分析仪的额定阻抗通常是50Ω,某些系统(如有线电视)的标准阻抗是75Ω23。
阻抗不匹配将导致测量误差,甚至干扰电路运行,因此应关注设备的输入阻抗,以确保获得准确的测量结果并避免潜在的安全隐患3。
4. 分辨带宽(RBW):
分辨带宽是频谱分析仪在频域中分辨两个相邻信号的能力,较小的RBW可以更好地分辨相邻的窄带信号,但会增加测量时间4。
在选择时,应根据实际测量需求来权衡RBW的大小。
5. 显示平均噪声电平(DANL):
DANL是频谱分析仪在没有输入信号时显示的本底噪声电平,较低的DANL表示仪器具有较好的噪声性能45。
在选择时,应关注DANL的大小,以确保仪器能够检测到微弱信号。
6. 其他考虑因素:
除了上述关键指标外,还应考虑频谱分析仪的扫描速度、动态范围、相位噪声以及是否支持前置放大器、跟踪源等功能45。
同时,品牌信誉、售后服务以及价格也是选择时需要考虑的重要因素6。
综上所述,在挑选频谱分析仪时,应综合考虑频率范围、输入功率、输入阻抗、分辨带宽、显示平均噪声电平等多个关键指标,并结合实际测量需求和预算来做出佳选择。
频谱分析仪的操作方法主要包括准备工作、连接信号源、设置参数、执行测量以及分析结果等步骤。
准备工作:
检查频谱分析仪及其配件(如探头、天线、连接线等)是否完好无损,接触是否良好1。
在每次使用前进行自检和校准,以确保测量准确性1。
连接信号源:
将待测信号通过适当的连接器和电缆连接到频谱分析仪的输入端口,注意避免过度弯曲或拉扯电缆1。
根据测量对象选择对应的探头或天线,以信号传输的佳效果1。
设置参数:
中心频率(Center Frequency):设定要测量的信号的中心频率12。
扫宽(Span):设定频谱分析范围,较大的跨度可以看到更广的频谱范围,但分辨率可能降低;较小的跨度可以获得更高的频谱分辨率12。
分辨率带宽(RBW):调节分辨率带宽以获取更精细的频谱信息(注意:此参数在某些描述中可能未直接提及,但它是频谱分析仪的重要参数之一,影响测量的精度和分辨率)3。
其他可能的设置包括参考电平、衰减比、触发方式等,这些都可以通过频谱分析仪的硬键、软键或旋钮进行调节24。
执行测量:
打开电源开关,按下启动键后即可开始测量工作。在自动测量模式下,只需按一下启动键即可完成所有的工作过程5。
根据需要,可以手动调节输入电压或电流,以及使用峰值搜索等功能来获取更准确的测量结果24。
分析结果:
观察频谱图,分析信号的频率、幅度和相位等特性。
使用标记点(Marker)功能来查看频谱图中任意一点的相关数据4。
根据测量结果,进行进一步的分析和判断。
此外,在操作过程中还需注意安全,避免触电或损坏设备。同时,熟悉操作步骤和知识是准确测量频谱特性的关键1。
频谱分析仪的校准方法主要包括频率校准、幅度校准和YTF(预选器)校准。
频率校准:
当频谱分析仪受到振动、运输、长期存放或环境温度变化较大时,其频率调谐可能会发生变化,导致频率测量误差。此时,需要进行频率校准。
校准过程主要以300MHz信号为参考信号,对频谱分析仪的扫描时间、中心频率、跨度(扫频宽度)、YIG主线圈延迟、次级线圈灵敏度、扫频灵敏度进行误差校准,使频谱分析仪的频率调谐范围正常。
使用频率/振幅校准电缆将校准信号(CAL OUTPUT)连接到频谱分析仪的信号输入端,按【CAL】【CALFREQ】进入频率校准程序。校准完成后,屏幕上会出现“CALDONE”信息,按【CALSTORE】键将校准数据存储在仪器的E2PROM中12。
幅度校准:
当频谱分析仪测量幅度的准确度发生变化时,需要进行幅度校准,以使仪器满足出厂指标。
校准过程主要以300MHz信号为参考信号,测量并修正频谱分析仪的全通道幅度、分辨率带宽滤波器、对数放大器和输入衰减器的误差。
使用频率/振幅校准电缆将校准信号(CAL OUTPUT)连接到频谱分析仪的信号输入端,按【CAL】【CALAMP】进入幅度校准程序。校准完成后,屏幕上会出现“CALDONE”信息,按【CALSTORE】键将校准数据存储在仪器的E2PROM中12。
YTF(预选器)校准:
预选器的扫频和跟踪是频谱分析仪谐波波段的关键。如果频谱分析仪在谐波波段上有较大的幅度误差,可能是仪器放置时间较长或环境温度变化较大所造成的,此时应进行YTF校准。
校准方法是使用YTF校准电缆,将100MHz梳状波(COMB)信号接到频谱分析仪的RF输入端,按【CAL】【CALYTF】进入YTF校准程序4。
通过以上步骤,可以确保频谱分析仪的测量结果准确无误,满足各种应用场景的需求。