频率特性分析仪使用规程

如图是一台RS的FSU26频谱分析仪 [img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/09/202409181405253551_8584_6691099_3.jpeg[/img] 首先，打开仪器电源，让频谱分析仪预热一段时间（通常为30分钟），以稳定其内部电路，确保测量精度。 使用适当的连接器将待测信号接入频谱分析仪的输入端口。确保信号线与分析仪的输入阻抗匹配，避免信号反射和失真。 根据待测信号的特性，设置频谱分析仪的中心频率、频率跨度、分辨率带宽(RBW)、视频带宽(VBW)等参数。这些设置将直接影响频谱图的清晰度和测量精度。 启动测量程序，频谱分析仪将开始捕捉并分析信号。观察屏幕上的频谱图，根据需要调整测量参数以获取最佳测量结果。根据频谱图分析信号的频率成分、幅度等信息，为后续的测试或调试提供依据。 使用柔软的布或专用清洁剂定期清洁频谱分析仪的外壳和内部元件，避免灰尘和污垢的积累影响仪器的散热和性能。注意避免使用腐蚀性液体或水直接清洁仪器。 将频谱分析仪放置在干燥、通风良好的环境中，远离强电磁干扰源和强磁场。避免在温度变化剧烈的环境中使用仪器，以防内部电路受损。 确保使用稳定的交流电源或直流电源，并符合仪器要求的电压和电流范围。使用随附的电源线，并定期检查电源线和插座的连接情况，确保电源供应的稳定性和安全性。 根据使用手册的要求，定期对频谱分析仪进行校准，以确保测量结果的准确性和可靠性。校准包括频率校准、幅度校准等，可以通过参考信号源或专门的校准设备进行。 综上所述，正确的使用方法和细致的保养是确保频谱分析仪性能稳定、测量准确的关键。通过遵循上述方法和建议，可以最大限度地发挥频谱分析仪的作用，为电子测试工作提供有力支持。

一、什么是功率分析仪有效带宽？　　功率分析仪有效带宽是指功率分析仪能够测量和分析的信号的最高频率。　　周期信号的频谱由幅度谱和相位谱组成。频谱的包络线每隔一个角频率时，通过零点。在某一个零点之后，谐波的幅值将会逐渐减小。通常将包含主要谐波分量的这段频率范围称为被测信号的有效带宽。　　被测信号的有效带宽必须小于功率分析仪的有效带宽，换言之，功率分析仪的有效带宽必须大于被测信号的有效带宽，才不会对被测信号造成明显的衰减或失真。　　功率分析仪测量信号的有效带宽与阶跃响应的上升时间成反比。　　功率分析仪有效带宽是仪器频率特性中的重要指标，具有实际应用意义。在功率分析仪有效带宽内，必须集中了所测信号的绝大部分谐波分量。换句话说，若信号丢失有效带宽以外的谐波成分，不会对信号产生明显影响，这样的测量才会有意义。同样，任何系统也有其有效带宽。当信号通过系统时，信号与系统的有效带宽必须“匹配”。若信号的有效带宽大于系统的有效带宽，则信号通过此系统时，就会损失许多重要成分而产生较大失真；若信号的有效带宽远小于系统的有效带宽，信号可以顺利通过，但对系统资源是巨大浪费。二、什么情况下功率分析仪有效带宽会出现混叠现象？　　当功率分析仪对连续信号进行等间隔采样时，如果不能满足采样定理，即采样频率低于功率分析仪有效带宽的两倍，采样后信号的进行频谱分析时，会出现率就会重叠，即高于采样频率一半的频率成分将被重建成低于采样频率一半的信号。这种频谱的重叠导致的失真称为混叠。这种情况下是功率分析仪有效带宽过宽或采样频率过低导致。只有提高采样频率，使之达到最高信号频率的两倍以上，或降低功率分析仪有效带宽，使其低于采样频率的二分之一，才能用采样样本正确还原信号；　　抗混叠滤波器：是一个低通滤波器，用以在输出电平中把混叠频率分量降低到微不足道的程度。这种滤波器是将信号的高频信号滤去，是对原始信号的一种预处理，使信号达到跟功率分析仪有效带宽“匹配”的要求。三、什么情况下功率分析仪有效带宽可以欠采样？　　有些功率分析仪采用欠采样技术，欠采样是指采样频率低于两倍的功率分析仪有效带宽，违反采样定理。但是，当信号属于较严格周期信号时，对连续多个周期尽心欠采样，而每个周期的采样序列有一个固定的延时。比如说，采样频率为100kHz，采样周期为10nS，第一个周期从0时刻开始采样，而第二个周期5nS（从二分之一采样周期）处开始采样，然后，将两个周期的采样数据合并，就得到了一个周期的200kHz采样频率的采样样本序列。欠采样技术在信号并非严格周期信号时，会有较大的误差。 信号上升时间与宽带有什么关系呢？请看：http://www.vfe.cc/NewsDetail-1819.aspx

频谱分析仪的使用一、 什么是频谱分析仪在频域内分析信号的图示测试仪。以图形方式显示信号幅度按频率的分布，即X轴表示频率，Y轴表示信号幅度。二、 原理：用窄带带通滤波器对信号进行选通。三、 主要功能：显示被测信号的频谱、幅度、频率。可以全景显示，也可以选定带宽测试。四、 测量机制：1、 把被测信号与仪器内的基准频率、基准电平进行对比。因为许多测量的本质都是电平测试，如载波电平、A/V、频响、C/N、CSO、CTB、HM、CM以及数字频道平均功率等。2、 波形分析：通过107选件和相应的分析软件，对电视的行波形进行分析，从而测试视频指标。如DG、DP、CLDI、调制深度、频偏等。五、 操作：（一） 硬键、软键和旋钮：这是仪器的基本操作手段。1、 三个大硬键和一个大旋钮：大旋钮的功能由三个大硬键设定。按一下频率硬键，则旋钮可以微调仪器显示的中心频率；按一下扫描宽度硬键，则旋钮可以调节仪器扫描的频率宽度；按一下幅度硬键，则旋钮可以调节信号幅度。旋动旋钮时，中心频率、扫描宽度（起始、终止频率）、和幅度的dB数同时显示在屏幕上。2、 软键：在屏幕右边，有一排纵向排列的没有标志的按键，它的功能随项目而变，在屏幕的右侧对应于按键处显示什么，它就是什么按键。3、 其它硬键：仪器状态(INSTRUMNT STATE)控制区有十个硬键：RESET清零、CANFIG配置、CAL校准、AUX CTRL辅助控制、COPY打印、MODE模式、SAVE存储、RECALL调用、MEAS/USER测量/用户自定义、SGL SWP信号扫描。光标（MARKER）区有四个硬键：MKR光标、MKR 光标移动、RKR FCTN光标功能、PEAK SEARCH峰值搜索。控制（CONTRL）区有六个硬键：SWEEP扫描、BW带宽、TRIG触发、AUTO COVPLE自动耦合、TRACE跟踪、DISPLAY显示。在数字键区有一个BKSP回退，数字键区的右边是一纵排四个ENTER确认键，同时也是单位键。大旋钮上面的三个硬键是窗口键：ON打开、NEXT下一屏、ZOOM缩放。大旋钮下面的两个带箭头的键STEP配合大旋钮使用作上调、下调。（二）输入和输出接口：位于一起面板下边一排。TV IN测视频指标的信号输入口；VOL INTEN是内外一套旋钮控制、调节内置喇叭的音量和屏幕亮度；CAL OUT仪器自检信号输出；300Mhz 29dBmv仪器标准信号输出口；PROBE PWR仪器探针电源；IN 75Ω1M—1.8G测试信号总输入口。（三） 测试准备：1、限制性保护：规定最高输入射频电平和造成永久性损坏的最高电压值：直流25V，交流峰峰值100V。2、 预热：测试须等到OVER COLD消失。3、 自校：使用三个月，或重要测量前，要进行自校。4、 系统测量配置：配置是测量之前把测量的一些参数输入进去，省去每次测量都进行一次参数输入。内容：测试项目、信号输入方式（频率还是频道）、显示单位、制式、噪声测量带宽和取样点、测CTB、CSO的频率点、测试行选通等。配置步骤：按MODE键——CABLE TV ANALYZER软键——Setup软键，进入设置状态。细节为tune config调谐配置：包括频率、频道、制式、电平单位。Analyzer input输入配置：是否加前置放大器。Beats setup拍频设置、测CTB、CSO的频点（频率偏移CTB FRQ offset、CSO FRQ offset）。GATING YES NO是否选通测试行。C/N setup载噪比设置：频点（频率偏移C/N FRQ offset）、带宽。（四） 读取结果的方法：1、 电平的读取：主要使用参考电平REF。仪器屏幕图形上最上边的一行水平线是参考电平线。该线表示的电平为参考电平，其数值和单位显示在屏幕左上角。参考电平的值可以改变：按AMPLITUDE硬键，旋转大旋钮就可以改变，数字随时显示出来。图形每格的分贝数dB/DIV显示在屏幕左上角。2、频率的读取：图形里的中心频率、起始频率、终止频率三条竖线，各自代表的频率数显示在屏幕的下方。中心频率由Frequency硬键旋大旋钮调整；起始和终止频率由Span硬键旋大旋钮调整（实际是改变扫描宽度）。3、光标的使用：按MKR键，屏幕曲线上将出现闪动的光标。光标所在位置的电平和频率显示在屏幕左上角。光标可任意移动，移动到什么位置，就显示什么地方的频率和电平。4、 打印、存储5、视频测试六、 常用测试——频谱测试和频道测试（Cable TV分析）：按MODE硬键，屏幕上显示两个软键：频谱测试和Cable TV分析，按对应的软键就进入各自的测试项目。1、 频谱测试：用三大硬键加上大旋钮即可实现一般分析。2、 频道测试：按Cable TV ANALIZER盘软键、再按屏道测试软键，显示出测试菜单（共四页），按频道选择CHINAL SELECT软键，用数字键盘输入欲测频道的标识频率（模拟电视频道为图象载波频率，数字频道为频道中心频率）后，就可以对该频道进行测试了。菜单内容如下：LISTEN ON/OFF 声音开/关EM DEV 调频调制深度VIEW INGRESS 图象串扰CARRIER LVL & FRQ载波电平/频率CARRIER/NOISE 载噪比HUM 交流声调制CROSS MOD交扰调制CSO/CTBDEPTH MOD 调制深度SYSTEM FRQ RSP 系统频率响应IN CHNL FRQ RSP 频道内频率响应DIE GAIN DIF PHAZ 微分增益、微分相位CLDI 色亮延时差DIGITAL CH POEWER数字频道功率FM RADIO调频广播七、 几个问题：1、 测C/N、CSO：仪器提供两个方法：关断调制和不关断调制。不关断调制，要在被测频道的调制信号里插入静止测试行，启动仪器的选通功能，可以不中断正常播出。测CSO须预先在Setup中设置拍频位置。以便仪器在设置的频率上找拍频。2、 测HUM、CM必须关掉调制（不关载波）。3、 测CTB必须关掉载波。因为CTB产物集中分布在载频近旁。关断载频后，CTB、CSO产物都可以在屏幕上看到。区别哪个是CTB还是CSO，利用他们与输入电平的关系来判断。4、 下列测试项目需要在场逆程插入静止测试行：不关断调制测C/N、CSO；测CTB；