第8章频域测量要点分析.pptVIP

现以被测信号为10MHz的标准调幅波来说明其工作过程。第三 本振是扫频的，它将三根谱线依次地移入窄带滤波器（即第三 中频放大器），它的带宽有6、30、150Hz三档可选。 t t t t uA uB uC uD 0 0 0 0 0 0 0 0 4.3 1kHz 1kHz 1kHz 1kHz 10MHz 5MHz 700kHz 60kHz f f f f (MHz) (MHz) (KHz) (KHz) 15 10 5 760±15 700 60 60 30Hz |A| |A| |A| |A| 图8.30 BP-1各点波形图 2.多级放大 在多级变频的同时，实际上信号也是经各级中频放大的，其主 要目的是要提高频谱仪的灵敏度，以便能测量微弱信号的频谱。 BP-1的灵敏度是：1mV～20mV。 3.对数放大 检波后的视频放大器通常串入对数放大器，其目的是防止被测 信号较强时使放大器饱和，提高抗过载能力，使频谱仪输入信 号具有较大的动态范围，可以同时显示大小信号的频谱。 4.磁偏转光栅显示 BP-1型频谱仪没有采用静电偏转 式示波管，而是采用黑白电视机 中的磁偏转光栅显示9寸显像管， 以获得较大显示屏幕。 Ui Uo 饱和（过载） 应当指出，BP-1型频谱仪是早期的产品，为了易于扫频和获得 较高的分辨率，设计在第三本振进行扫频，通常称为“扫中式”。 若在第一本振进行扫频，可以在更宽的频率范围内看到更多的 信号频谱，通常称为“全景式”。早期全景式频谱仪(例如BP-12 型频谱仪)为了看全景频谱分布，而看不清楚各频谱内的谱线结 构。但是现代频谱仪，由于电子技术的进步，大多采用“全景式” 方案，而分辨率可以做得很高。 以上通过BP-1型频谱仪介绍了频谱仪的组成原理，它和现代频 谱仪相比在组成原理上类似，只不过现代频谱仪在具体电路技 术上更先进一些。例如，本振电路都采用了锁相技术或频率合 成技术，大大提高了本振频率稳度指标，同时中频滤波器的通 带也可以做得很窄，使频谱仪的性能大为改善。 8.4.3 实例2：AV4032系列频谱仪 它是一台由微处理器控制的外差式频谱仪。从电路原理上讲它 是一种采用了三次变频技术的超外差接收机，频率范围9kHz～ 26.5GHz，本振采用了跟踪锁频技术。 谐波混频 基波混频 预选器 图8.31 频谱仪原理框图 9kHz~2.95GHz 2.7~26.5GHz 3.9214GHz f1LO=3~6.8GHz f2LO=N×f1LO 21.4MHz 321.4MHz 321.4MHz 下面对框图中几个主要电路进行说明。 1.输入衰减器 这是一个0～70dB，以10dB步进的程控衰减器。主要用途是 扩大频谱仪的幅度测量范围，使幅度测量上限扩展到+30dBm。 它不但用于防止第一变频器过载，而且用于优化混频器电平以 实现最大的测量动态范围。该衰减器的默认状态设置是10dB， 用于改善频谱仪和被测源之间的匹配。 2.低通滤波器---为抑制镜频干扰 fs fL fI f fs fI 镜频干扰 混频 中放 本振 fL fI fs 低通 低通 本机低波段频率范围为9kHz～2.95GHz，第一中频F1IF=3.9214 GHz，加入低通滤波器可以有效抑制镜像频率干扰。 图8.32 加入低通滤波器可以有效抑制镜像的原理 从图中可以看出，若在第 一变频器前没有加入低通 滤波器，高波段的信号中 与低波段镜像对应的频谱 分量，也能与第一本振混 频进入第一中放，成为镜 像干扰。 3. 预选器YTF（YIG tuned filter 钇铁柘榴石调谐滤波器） 类似超外差接收机高频调谐电路（双联电容）作用， 也是为抑制干扰。 预选器 YTF 扫频本振YTO 谐 波 混频器 Nf1LO 步进扫描 随本振扫描同步预选，每次只出一个中频 F2IF=312.4MHz 高波段 2.7~26.5GHz 预选器的引入将极大地抑制镜像和多重响应，带外抑制可达到 70dB～90dB。同时也可改善二次谐波失真和频率间隔较宽的 三阶交调失真的动态范围。 4.调谐方程和频率参数 低波段：信号频率FRF=9kHz～2.95GHz F1LO+FRF=F1IF=3.9214GHz（教材堪误，这里是用上 变频，得高中频） F1IF-F2IF=F2IF=321.4MHz 高波段：信号频率FRF=2.7GHz～26.5GHz N*F1LO-FRF=F2IF=321.4MHz 式中：N为谐波混频次数；F1LO为第一本振频率；F2LO为第二 本振频率。 第三中频：F3IF=21.4MHz 该仪器具有自校准、自适应、自诊断、自动有哪些信誉好的足球投注网站、自动跟踪、 最大保持、峰值检测、快速傅里叶变换（FFT）、存储/调用、 带宽测试