信号源与频谱仪基础
频谱分析仪基础知识-性能指标及实用技巧
频谱分析仪基础知识性能指标及实用技巧频谱分析仪是用来显示频域信号幅度的仪器，在射频领域有“射频万用表”的美称。
在射频领域，传统的万用表已经不能有效测量信号的幅度，示波器测量频率很高的信号也比较困难，而这正是频谱分析仪的强项。
本讲从频谱分析仪的种类与应用入手，介绍频谱分析仪的基本性能指标、操作要点和使用方法，供初级工程师入门学习；同时深入总结频谱分析仪的实用技巧，对频谱分析仪的常见问题以Q/A的形式进行归纳，帮助高级射频的工程师和爱好者进一步提高。
频谱分析仪的种类与应用频谱分析仪主要用于显示频域输入信号的频谱特性，依据信号处理方式的差异分为即时频谱分析仪和扫描调谐频谱分析仪两种。
完成频谱分析有扫频式和FFT两种方式：FFT适合于窄分析带宽，快速测量场合；扫频方式适合于宽频带分析场合。
即时频谱分析仪可在同一时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设置相对应的滤波器与检知器，并经由同步多工扫瞄器将信号输出至萤幕，优点在于能够显示周期性杂散波的瞬时反应，但缺点是价格昂贵，且频宽范围、滤波器的数目与最大多工交换时间都将对其性能表现造成限制。
扫瞄调谐频谱分析仪是最常用的频谱分析仪类型，它的基本结构与超外差式接收器类似，主要工作原理是输入信号透过衰减器直接加入混波器中，可调变的本地振荡器经由与CRT萤幕同步的扫瞄产生器产生随时间作线性变化的振荡频率，再将混波器与输入信号混波降频后的中频信号放大后、滤波与检波传送至CRT萤幕，因此CRT萤幕的纵轴将显示信号振幅与频率的相对关系。
基于快速傅立叶转换（FFT）的频谱分析仪透过傅立叶运算将被测信号分解成分立的频率分量，进而达到与传统频谱分析仪同样的结果。
新型的频谱分析仪采用数位方式，直接由类比/数位转换器（ADC）对输入信号取样，再经傅立叶运算处理后而得到频谱分布图。
频谱分析仪透过频域对信号进行分析，广泛应用于监测电磁环境、无线电频谱监测、电子产品电磁兼容测量、无线电发射机发射特性、信号源输出信号品质、反无线窃听器等领域，是从事电子产品研发、生产、检验的常用工具，特别针对无线通讯信号的测量更是必要工具。
频谱仪基本使用方法
频谱仪基本使用方法
频谱仪是一种用于分析信号频谱的仪器，它可以帮助我们了解信号的频率成分和强度分布。
下面是频谱仪的基本使用方法：
1. 连接设备：将被测信号源通过信号线连接到频谱仪的输入端口。
确保连接正确并稳定。
2. 设置参数：打开频谱仪电源并调整显示屏的亮度和对比度。
根据需要，设置频谱仪的中心频率、带宽、参考电平、分辨率带宽等参数。
3. 调整参考电平：参考电平用于设定频谱仪的基准电平，可让功率值正确地显示在频谱图上。
可以使用手动或自动模式调整参考电平。
4. 选择观测模式：频谱仪一般有实时、扫描和跟踪等观测模式。
根据实际需要选择相应模式，并设置相应的参数。
5. 开始观测：开始进行观测前，确保频谱仪正在正常工作并已预热。
按下“Start”按钮或选择触发模式开始信号捕获和分析。
6. 分析信号：观测期间，可以调整参考电平、显示分辨率等参数以获取更清晰的频谱图。
可以使用光标功能来测量信号的频率、功率等参数。
7. 记录数据：观测结果可以通过截屏、保存数据或导出文件的方式记录下来，方便后续分析和比较。
8. 停止观测：观测完成后，按下“Stop”按钮停止信号捕获。
关闭频谱仪电源，断开与被测信号源的连接。
需要注意的是，具体频谱仪的使用方法可能会因品牌和型号的不同而略有差异，请在使用前仔细阅读设备的说明书或寻求专业人员的指导。
史上最好的频谱分析仪基础知识(收藏必备)
频谱分析是观察和测量信号幅度和信号失真的一种快速方法，其显示结果可以直观反映出输入信号的傅立叶变换的幅度。
信号频域分析的测量范围极其宽广，超过140dB，这使得频谱分析仪成为适合现代通信和微波领域的多用途仪器。
频谱分析实质上是考察给定信号源，天线，或信号分配系统的幅度与频率的关系，这种分析能给出有关信号的重要信息，如稳定度，失真，幅度以及调制的类型和质量。
利用这些信息，可以进行电路或系统的调试，以提高效率或验证在所需要的信息发射和不需要的信号发射方面是否符合不断涌现的各种规章条例。
现代频谱分析仪已经得到许多综合利用，从研究开发到生产制造，到现场维护。
新型频谱分析仪已经改名叫信号分析仪，已经成为具有重要价值的实验室仪器，能够快速观察大的频谱宽度，然后迅速移近放大来观察信号细节已受到工程师的高度重视。
在制造领域，测量速度结合通过计算机来存取数据的能力，可以快速，精确和重复地完成一些极其复杂的测量。
有两种技术方法可完成信号频域测量（统称为频谱分析）。
1．FFT分析仪用数值计算的方法处理一定时间周期的信号，可提供频率；幅度和相位信息。
这种仪器同样能分析周期和非周期信号。
FFT 的特点是速度快；精度高，但其分析频率带宽受ADC采样速率限制，适合分析窄带宽信号。
2．扫频式频谱分析仪可分析稳定和周期变化信号，可提供信号幅度和频率信息，适合于宽频带快速扫描测试。
v1.0 可编辑可修改图1 信号的频域分析技术快速傅立叶变换频谱分析仪快速傅立叶变换可用来确定时域信号的频谱。
信号必须在时域中被数字化，然后执行FFT算法来求出频谱。
一般FFT分析仪的结构是：输入信号首先通过一个可变衰减器，以提供不同的测量范围，然后信号经过低通滤波器，除去处于仪器频率范围之外的不希望的高频分量，再对波形进行取样即模拟到数字转换，转换为数字形式后，用微处理器（或其他数字电路如FPGA,DSP）接收取样波形，利用FFT计算波形的频谱，并将结果记录和显示在屏幕上。
频谱仪基本使用方法
频谱仪基本使用方法频谱仪是一种用于测量信号频谱的仪器。
它可以将信号的时域波形转换为频域图像，显示信号在不同频率上的能量分布情况。
频谱仪广泛应用于电子通信、音频处理、无线电频谱监测等领域。
下面将介绍频谱仪的基本使用方法。
1.连接设备将频谱仪与待测试的设备连接。
通常，频谱仪的输入端口使用BNC接口，需要使用合适的电缆将待测试设备的信号输入到频谱仪。
2.打开频谱仪并调整参数打开频谱仪的电源，等待其启动。
启动后，可以看到频谱仪的屏幕上显示了一片空白画面。
在进行测试之前，需要调整一些基本参数：-设置频谱范围：频谱范围表示频谱仪能够显示的频率范围。
根据需要，可以选择较小的范围以查看较细微的细节，或选择较大的范围以覆盖更广泛的频率范围。
-设置中心频率：中心频率表示频谱仪显示的中心频率。
可以根据需要设置中心频率。
-设置带宽：带宽表示频谱仪显示的频率范围的宽度。
较宽的带宽能够显示更广泛的频率范围，但会丧失分辨率。
-设置参考电平：参考电平表示频谱仪显示的参考响应电平。
可以根据需要设置参考电平，以确保显示的信号在合理的范围内。
3.观察频谱图像当参数设置完成后，可以开始观察频谱图像了。
频谱图像通常以柱状图的形式显示，横轴表示频率，纵轴表示信号的能量。
-可以观察到信号的频率分布情况，以及不同频率上的能量情况。
-可以通过调整带宽和参考电平来获得更好的观察效果。
-可以根据不同的需要选择不同的显示方式，如线性、对数等。
4.测量信号参数频谱仪除了可以显示信号的频谱图像外，还可以通过对信号进行一些测量，来获取更详细的信号参数：-峰值测量：可以通过设置峰值测量功能，自动检测并显示信号的最大峰值。
-带宽测量：可以通过设置带宽测量功能，自动测量信号的带宽。
-占空比测量：可以通过设置占空比测量功能，测量信号的占空比。
-谐波测量：可以通过设置谐波测量功能，测量信号的谐波含量。
5.导出数据频谱仪通常具备数据导出的功能，可以将测量得到的数据保存到计算机或其他设备中，以备后续分析和处理。
频谱仪原理及使用方法
频谱仪原理及使用方法频谱仪是一种用来分析信号频谱的仪器，它能够将信号的频谱分解为不同频率成分的幅度或相位信息，从而提供了对信号频谱特性的详细了解。
频谱仪广泛应用于无线通信、音频处理、雷达系统、天文观测等领域。
一、频谱仪原理：频谱分析基于信号的傅里叶分析原理，将时域中的信号转换为频域中的频谱信息。
频谱仪的工作原理主要包括三个步骤：采样、转换和显示。
1.采样：频谱仪通过将信号进行采样，将连续的时域信号转化为离散的时序数据。
采样定理要求采样率必须大于信号的最大频率，以确保不会发生混叠现象。
2.转换：采样的信号需要通过电子转换器进行模拟到数字的转换。
最常见的转换方式是快速傅里叶变换（FFT），它可以将时域信号转换为频域信号。
3.显示：转换后的频域数据通过显示单元在频谱仪的屏幕上进行显示。
频谱仪通常可以显示频谱的幅度信息或相对相位信息，用户可以根据实际需要选择不同的显示模式。
二、频谱仪使用方法：1.连接设备：首先将待分析的信号源与频谱仪相连，可以通过电缆连接、无线连接等方式进行。
2.设置参数：根据需要设置频谱仪的采样率、带宽、分辨率等参数。
采样率和带宽的选择需根据信号的特点进行调整，以保证能够正确捕获信号的频谱信息。
3.观测目标：确定待测信号的特点和需求，如频率范围、幅度范围等。
根据实际需求选择适当的显示模式和触发模式，并调整触发电平、触发延时等参数。
4.分析信号：开始对信号进行分析，根据实际需要选择合适的时间窗口、分辨率、峰值保持等参数，以获取准确的频谱信息。
5.解读结果：根据频谱仪显示的频谱图，观察信号的频率分布和幅度特征。
可以通过缩放、平移、峰值等功能，对结果进行详细的分析和解读。
6.数据处理：对采集到的频谱数据进行处理，可以进行谱线拟合、峰值提取、频偏校正等操作，得到更准确的频谱信息。
7.存储和输出：频谱仪通常具有数据存储和输出功能，可以将频谱数据保存到存储器中，并通过接口将数据输出到计算机或其他设备进行后续处理或记录。
频谱仪基本使用方法
频谱仪基本使用方法频谱仪是一种用于测量信号频谱的仪器，广泛应用于无线通信、音频、视频、雷达等领域。
本文将介绍频谱仪的基本使用方法，包括设置测量参数、观察信号频谱、分析信号特征等。
一、设置测量参数1.首先，插入电源线并打开频谱仪的开关。
2.设置中心频率：通过旋转频谱仪上的中心频率控制按钮，可以设置要观察的信号所在的中心频率。
3.设置带宽：使用带宽控制按钮可以设置频谱仪的测量带宽。
带宽越大，可以显示的频率范围越广。
4.设置扫描时间：通过扫描时间设置按钮可以设置频谱仪的扫描时间。
较长的扫描时间可以更好地显示信号的频谱特征。
5.设置参考电平：参考电平是用来调整频谱仪的显示范围的。
通过参考电平控制按钮可以调整信号的显示幅度。
二、观察信号频谱1.连接输入信号：将要测量的信号源与频谱仪的输入端口连接。
2.使频谱仪进入扫描模式：按下开始扫描按钮使频谱仪进入扫描模式，开始对输入信号进行测量。
3.观察频谱显示：在频谱仪的显示屏上，可以看到输入信号的频谱特征图。
频谱图一般以频率为横坐标，幅度为纵坐标显示。
4.调整显示参数：可以根据需要调整频谱仪的显示参数，如中心频率、带宽、参考电平等，以便更好地展示信号的频谱特征。
三、分析信号特征1.寻找信号峰值：在频谱显示图上，可以通过观察峰值点来查找信号的频率分布情况。
峰值一般表示信号的主要频率分量。
2.计算信号带宽：可以通过测量频谱图上信号的半功率带宽来计算信号的带宽。
半功率带宽是指信号功率下降到峰值功率的一半时的频率范围。
3.分析信号幅度：通过观察信号在频谱图上的幅度，可以了解信号的强弱情况。
信号幅度一般在频谱图上以颜色深浅表示，颜色越深表示信号越强。
4.检测杂散和谐波：利用频谱仪可以监测杂散和谐波的频率和幅度，以便进行相关的干扰分析和调整。
四、其他常用功能1.记录和保存数据：一些频谱仪具有数据记录和保存功能，可以将测量的频谱数据保存到内存或外部存储设备中，方便后续分析和比较。
频谱仪 操作 方法
频谱仪操作方法
一、目的
本操作方法旨在指导用户正确使用频谱仪，确保测量结果的准确性和仪器的安全。
二、操作步骤
1. 开机与自检
打开频谱仪的电源，仪器进行自检，确保正常工作。
2. 连接信号源
将信号源通过适当的线缆连接到频谱仪的输入端口。
确保连接稳固，避免信号损失。
3. 设置参数
根据测量需求，设置频谱仪的参数，如频率范围、分辨率带宽、视频带宽等。
4. 校准仪器
在进行测量之前，对仪器进行校准，确保测量结果的准确性。
5. 开始测量
按下频谱仪的开始按钮，仪器开始进行测量。
观察屏幕上的信号波形，确保信号正常。
6. 保存与记录结果
将测量结果保存到本地计算机或记录本上，便于后续分析。
7. 关机与清理
完成测量后，断开信号源与频谱仪的连接，关闭频谱仪电源。
清理测试场地，确保整洁。
三、注意事项
1. 使用前应仔细阅读仪器说明书，了解仪器的基本操作和注意事项。
2. 避免在强电磁场环境下使用频谱仪，以免影响测量结果。
3. 定期对仪器进行维护和保养，确保其正常工作。
4. 如遇问题，及时联系专业人员处理，避免造成不必要的损失。
频谱分析仪培训资料
2023-11-10contents •频谱分析仪基础知识•频谱分析仪操作方法•频谱分析仪高级应用•频谱分析仪维护与保养•常见问题及解决方案•实际应用案例分享目录频谱分析仪基础知识频谱分析仪简介频谱分析仪是一种用于测量信号频率、幅度和相位等参数的电子测试仪器。
它能够将输入信号按照频率进行分解，并测量每个频率分量的幅度和相位等信息。
频谱分析仪广泛应用于雷达、通信、电子对抗、电子侦察等领域。
频谱分析仪的工作原理将输入信号通过混频器与本振信号进行混频，得到一系列中频信号，再经过中放和检波等处理后得到频域数据。
通过FFT技术对中频信号进行处理，得到频域数据，从而得到输入信号的频率、幅度和相位等信息。
频谱分析仪通常采用快速傅里叶变换（FFT）技术对输入信号进行频谱分析。
频谱分析仪的种类和用途频谱分析仪按照工作原理可以分为实时频谱分析仪和扫频式频谱分析仪等。
实时频谱分析仪可以实时监测信号的变化，适用于雷达、通信等领域的信号监测和分析。
扫频式频谱分析仪可以对一定范围内的频率进行扫描测量，适用于电子对抗、电子侦察等领域。
频谱分析仪操作方法连接设备030201启动频谱分析仪调整设置选择测量模式根据测试需求，设置合适的扫描范围、分辨率带宽等参数。
设置扫描参数设置显示参数观察实时数据在显示器上观察实时测量数据，记录需要的数据。
开始测量按下测量按钮，开始进行信号测量。
分析数据根据测量结果，进行分析和计算，得出结论。
记录和分析数据频谱分析仪高级应用频率范围分辨率带宽设置频率范围和分辨率带宽信号质量信号稳定性观察信号的质量和稳定性频率分析对信号进行频率分析，包括频率成分、谐波分量、调制频率等参数的测量和分析。
模式识别通过对信号的特征提取和模式识别，对信号进行分类和鉴别，对于未知信号，可以通过模式识别技术进行信号源的判断和识别。
进行频率分析和模式识别频谱分析仪维护与保养清洁和保养内部部件检查和更换部件检查射频系统检查机械部件检查光学系统03避免极端温度存储和运输注意事项01存储环境02运输防护常见问题及解决方案如何解决无法启动的问题？电源故障检查电源插头是否牢固连接在电源插座上，确保电源线不损坏。
频谱仪操作使用指南
频谱仪操作使用指南频谱仪是一种用来显示信号频谱分布的仪器，用于分析信号的频率、功率和幅度等参数。
频谱仪广泛应用于通信、广播、电子、雷达等领域，在调试和故障排除中起着至关重要的作用。
下面是频谱仪的操作使用指南。
一、频谱仪的基本原理和组成部分1.频谱仪的原理：频谱仪通过将输入信号分解成一系列不同频率的正弦波，然后测量每个正弦波的幅度和相位，最后将结果显示在屏幕上，形成频谱图。
2.频谱仪的组成部分：-输入部分：用于接收待测信号的输入接口，常见的有天线接口、信号源接口等。
-信号处理部分：将接收到的信号进行放大、滤波和混频等处理，以便进行频谱分析。
-显示部分：将处理后的信号以图形的方式显示在屏幕上，通常有频谱图、扫描图和水平轴等。
-控制部分：用于设置和调整频谱仪的参数，如中心频率、带宽、参考电平等。
二、频谱仪的操作流程1.连接信号源：将待测信号源与频谱仪进行连接，确保输入信号的准确性和稳定性。
2.设置基本参数：首先设置中心频率，即希望观察的信号的中心频率。
然后设置带宽，即希望观察的信号的频率范围。
最后设置参考电平，用于设定垂直轴的单位和刻度。
3.调整时间/功率纵轴：根据需要，选择时间或功率纵轴显示模式。
在时间模式下，频谱仪以时间为基准显示信号的幅度和相位信息；在功率模式下，频谱仪通过电平来显示信号的幅度。
4.检查实时扫描图：启动实时扫描图功能，观察信号在不同频率下的强度变化情况。
可以通过调整带宽和参考电平来获取所需的图像效果。
5.分析频谱图：通过频谱图可以观察信号的频率分布情况。
可以对频谱图进行放大、缩小、移动等操作，以便更详细地分析和观察信号。
6.添加标记和测量：根据需要，可以添加标记来测量信号的频率、功率、幅度等参数。
频谱仪通常提供了多种测量方式，如峰值、平均、最大、最小等。
7.导出和保存数据：频谱仪通常具有数据导出和保存的功能，可以将分析结果导出到计算机或其他设备中，以便后续处理和分析。
三、频谱仪的使用注意事项1.频谱仪的输入信号要求稳定且幅度适当，过大或过小的输入信号都会影响测量结果的准确性和可靠性。
频谱仪原理与使用介绍
频谱仪原理与使用介绍频谱仪是一种用来测量信号频谱的仪器。
它基于信号的频率分析原理，可以将复杂的时域信号转化为频域信号，显示信号在不同频率上的能量分布情况。
频谱仪广泛应用于无线通信、音频处理、雷达、声学等领域。
频谱仪的工作原理主要包括信号采样、频谱计算和显示输出三个步骤。
下面是一般频谱仪的工作流程：1. 信号采样：频谱仪先对待测信号进行采样，将信号从时域转换为数字信号。
采样频率越高，频谱仪可以测量的最高频率就越大。
2. 频谱计算：频谱仪对采样信号进行频率分析，计算信号在不同频率上的能量分布。
常见的频谱计算方法包括快速傅里叶变换（FFT）和离散傅里叶变换（DFT）等。
通过频谱计算，频谱仪可以得到信号的频谱信息。
3. 显示输出：频谱仪将频谱信息转化为可视化的图形输出，通常以频谱图的形式展示。
频谱图中的横轴表示频率，纵轴表示信号在对应频率上的能量，可以通过颜色深浅或高矮来表示能量大小。
频谱仪还可以提供其他功能，如峰值持续功率（Peak Hold）、平均功率（Average Power）等。
使用频谱仪时，首先需要连接待测信号源和频谱仪的输入接口。
然后设置合适的采样参数，如采样率和采样时间。
接下来，启动频谱仪，在显示屏或监视器上观察频谱图的变化。
通过观察频谱图，可以分析信号的频谱特征，如频率分布、峰值位置、带宽等信息。
频谱仪的使用需要注意以下几点：1. 频谱仪的测量范围要满足待测信号的频率范围要求，否则可能无法正确测量。
2. 采样率和采样时间的选择要根据待测信号的频率、带宽和时域分辨率等因素综合考虑。
3. 在使用过程中，要保证信号源和频谱仪之间的连接稳定，避免信号失真或泄漏。
4. 对于复杂的信号，可以通过调整采样参数、使用不同的窗函数等方式来优化频谱图的显示效果。
5. 在进行频谱分析时，可以选择适当的显示模式和放大倍数，以便更清晰地观察信号的频谱特性。
总而言之，频谱仪是一种重要的频率分析工具，能够帮助工程师和科研人员对信号进行深入分析和处理，为无线通信、音频处理等领域的研发和调试提供有力支持。
频谱仪技术及使用
频谱仪技术及使用
频谱仪（Spectrum Analyzer）是一种测量及分析电信号频率成
分的仪器。
它可以将信号在频率域上进行展示，以便观察信号的频谱特性。
频谱仪的工作原理是将输入信号经过前端调制处理，将其转换成相应的频率分量，然后通过傅里叶变换来将信号从时域转换到频域。
最终，信号的幅度和相位信息会被分别显示在频谱仪的幅度和相位谱上。
频谱仪广泛应用于电子通信、无线电、音频、视频以及其他领域。
它对于调频、调幅、调相等调制技术的分析非常重要，也常用于频率测量、谐波分析、信噪比测量、功率分析、频谱监测等领域。
在使用频谱仪时，通常需要先设置好相关的参数，例如选择适当的带宽、中心频率和参考级别。
然后通过连接信号源将信号输入频谱仪，并观察频谱显示。
频谱仪可以提供信号的频域特性信息，如频率分量、幅度和相位，可以对信号进行谱分析、频谱显示和频谱监测等操作。
为了更好地使用频谱仪，操作者需要了解信号的频域特性及仪器的各项参数及功能。
同时，对于复杂信号和干扰信号的处理，需要学会选择合适的触发方式、去除杂散干扰、增加分辨能力，并进行合理的频谱数据处理和分析。
综上所述，频谱仪是一种重要的测量仪器，能够提供信号的频
谱特性信息。
它在电信号分析、频率测量以及频谱监测等领域具有广泛的应用，并且使用频谱仪需要具备相关的知识和技能。
频谱仪 操作 方法 -回复
频谱仪操作方法-回复频谱仪是一种能够测量信号频谱的仪器设备，它可以帮助我们分析信号的频率分布和幅度特性。
在各个领域中，频谱仪都有着广泛的应用，例如无线通信、音频处理、雷达系统等。
本文将一步一步介绍频谱仪的操作方法。
一、了解频谱仪的基本原理在操作频谱仪之前，我们首先需要了解一些基本的原理知识。
频谱仪的操作基于傅里叶变换的原理，将时域信号转换为频域信号。
它可以将信号的频率分布以图形的方式展现出来，同时也可以测量信号的幅度、相位等特性。
二、准备工作在操作频谱仪前，我们需要做一些准备工作。
首先，确保频谱仪和被测信号源的连接正常，包括信号源的输入和输出接口的连接。
其次，需要确认频谱仪的仪表设置正确，包括采样率、中心频率、带宽等参数的设置。
三、打开频谱仪并进行校准在准备工作完成后，我们可以打开频谱仪的电源，并进行校准。
校准步骤主要包括频率校准和幅度校准。
频率校准是为了确定频谱仪的标尺准确度，可以使用已知频率的信号源进行校准。
幅度校准是为了保证频谱仪的测量结果准确，可以使用已知幅度的信号源进行校准。
四、设置频谱仪的参数在校准完成后，我们需要设置频谱仪的参数，以满足实际需求。
首先，设置仪表显示方式，通常有对数坐标和线性坐标两种选择。
对数坐标适用于分析幅度变化较大的信号，线性坐标适用于分析幅度变化较小的信号。
其次，设置中心频率和带宽，以确定我们希望分析的频率范围。
五、选择测量模式频谱仪一般有两种测量模式，即实时模式和扫描模式。
实时模式适合于实时监测和分析信号，可以实时显示信号的频谱特性。
扫描模式适合于对信号进行全频段扫描，并记录频谱数据用于后续分析。
在实际操作中，根据实际需求选择相应的测量模式。
六、进行信号测量和分析设置完成后，我们可以进行信号的测量和分析。
首先，选择合适的时间窗口和频率分辨率，以实现更精确的测量结果。
然后，启动频谱仪的测量功能，它会自动采集信号并进行频谱分析。
最后，根据测量结果进行信号分析，包括频率峰值的测量、幅度变化的分析等。
频谱仪使用手册
频谱仪使用手册一、产品简介频谱仪是一种用于测量信号频谱分布的仪器，用于分析信号的频谱特性和频率分布。
本手册将介绍频谱仪的基本操作流程、功能使用、参数设置等内容，帮助用户快速上手使用频谱仪。
二、仪器外观与特性1. 外观介绍：频谱仪外观简洁，显示屏幕清晰，按键布局合理，便于操作。
2. 特性：频谱仪具有宽频带、高灵敏度、低噪声等特点，能够实时检测和分析信号频谱。
三、基本操作流程1. 开机与关机：按照操作手册的指示开机与关机，注意轻拿轻放，避免造成损坏。
2. 仪器校准：在使用频谱仪之前，需要进行校准调整，以确保测量结果的准确性。
3. 信号连接：将待测信号源与频谱仪进行连接，并接通电源，确保信号源正常输出。
4. 参数设置：根据实际需求，在频谱仪上设置相应的参数，如频率范围、带宽等。
5. 测量与分析：设置完成后，点击开始按钮进行测量，待测量结果显示出来后进行分析。
四、功能应用介绍1. 频谱分析：频谱仪可将信号频谱分布直观地显示出来，方便用户进行频谱分析和峰值检测。
2. 频率测量：通过频谱仪的测量功能，可以准确测量信号的频率，帮助用户快速分析信号特性。
3. 噪声分析：频谱仪具有较低的噪声水平，能够准确检测信号中的噪声，并进行分析统计。
4. 信号捕捉：频谱仪能够捕捉到各种类型的信号，并进行实时显示和分析。
五、操作技巧1. 合理选择测量参数：根据待测信号的特性，合理选择频率范围、带宽等测量参数，以确保测量结果的准确性。
2. 调整显示方式：频谱仪支持多种显示方式，如频谱图、功率图等，根据实际需要进行调整。
3. 学会使用标记功能：频谱仪的标记功能能够帮助用户在频谱图上标记出峰值位置，方便后续分析。
4. 熟悉快捷键：频谱仪提供了一些实用的快捷键，用户可以熟悉这些快捷键的使用方法，提高操作效率。
六、常见问题和故障排除1. 频谱仪无法开机：检查电源是否接通，确认电源线是否损坏。
2. 信号显示异常：检查信号源连接是否正确，调整频率范围和带宽等参数是否合理。
北京理工大学电子测量实验指导
信号源、示波器、频谱仪综合实验。
二、实验目的熟悉信号源、示波器、频谱仪的基本操作和信号基本参数的测量。
三、实验设备四、实验内容1.连续波信号参数测量（1）使用频谱仪测量信号频率、功率、相位噪声；（2）使用示波器测量信号时域波形、频谱（FFT）、抖动；（3）对比（1）-（2）中的频谱和相位噪声测量结果, 并与信号源参数对比；2.脉冲调制信号参数测量（1）设置信号源产生脉冲调制信号及其基带信号, 设置脉宽（10us）, 脉冲周期PRT（40us）, 载波信号功率（0dBm）, 载波频率（2.0GHz）。
（2）使用频谱仪测量信号频谱并与设置参数对比分析；（3）频谱仪作为下变频器使用, 输出中频信号到示波器。
示波器两个通道分别测量频谱仪输出的中频信号和信号源输出的低频信号, 分析参数；（4）用示波器测量低频信号的上升时间, 与信号源参数对比。
1.使用频谱仪测量连续波信号参数（1）熟悉实验所用信号源、频谱仪的操作和参数；（2）连接信号源与频谱仪；（3）设置信号源, 在高中低不同频段分别输出不同频率信号, 信号功率设为0dBm；（4）使用频谱仪测量信号源输出信号频率、功率、相位噪声, 要求测量高中低3个频点, 记录测量结果；注意频谱仪VBW/RBW、SPAN、REF等参数对测量结果的影响；（实验前查询资料, 熟悉怎样用频谱仪测量相位噪声）；（5）关闭信号源射频输出, 断开与频谱仪的连接。
2.使用示波器测量连续波信号参数（1）熟悉实验所用信号源、示波器的操作和参数；（2）连接信号源与示波器；（3）设置信号源, 在不同频点分别输出信号；（4）使用示波器观测信号时域波形, 测量信号幅度, 与信号源设置功率值对比；（5）用示波器数学运算功能观测信号频谱（FFT）, 与频谱仪的测量结果对比；（6）选择第1项实验中的较低频点, 使用示波器测量信号抖动；（7）根据相位噪声与时间抖动的关系, 对比分析频谱仪与示波器的测量结果, 并与信号源参数对比。
频谱分析仪基础知识-史上最好的
史上最好的频谱分析仪基础知识（收藏必备）前言频谱分析是观察和测量信号幅度和信号失真的一种快速方法，其显示结果可以直观反映出输入信号的傅立叶变换的幅度。
信号频域分析的测量范围极其宽广，超过140dB，这使得频谱分析仪成为适合现代通信和微波领域的多用途仪器。
频谱分析实质上是考察给定信号源，天线，或信号分配系统的幅度与频率的关系，这种分析能给出有关信号的重要信息，如稳定度，失真，幅度以及调制的类型和质量。
利用这些信息，可以进行电路或系统的调试，以提高效率或验证在所需要的信息发射和不需要的信号发射方面是否符合不断涌现的各种规章条例。
现代频谱分析仪已经得到许多综合利用，从研究开发到生产制造，到现场维护。
新型频谱分析仪已经改名叫信号分析仪，已经成为具有重要价值的实验室仪器，能够快速观察大的频谱宽度，然后迅速移近放大来观察信号细节已受到工程师的高度重视。
在制造领域，测量速度结合通过计算机来存取数据的能力，可以快速，精确和重复地完成一些极其复杂的测量。
有两种技术方法可完成信号频域测量（统称为频谱分析）。
1．FFT分析仪用数值计算的方法处理一定时间周期的信号，可提供频率；幅度和相位信息。
这种仪器同样能分析周期和非周期信号。
FFT 的特点是速度快；精度高，但其分析频率带宽受ADC采样速率限制，适合分析窄带宽信号。
2．扫频式频谱分析仪可分析稳定和周期变化信号，可提供信号幅度和频率信息，适合于宽频带快速扫描测试。
图1 信号的频域分析技术快速傅立叶变换频谱分析仪快速傅立叶变换可用来确定时域信号的频谱。
信号必须在时域中被数字化，然后执行FFT算法来求出频谱。
一般FFT分析仪的结构是：输入信号首先通过一个可变衰减器，以提供不同的测量范围，然后信号经过低通滤波器，除去处于仪器频率范围之外的不希望的高频分量，再对波形进行取样即模拟到数字转换，转换为数字形式后，用微处理器（或其他数字电路如FPGA,DSP）接收取样波形，利用FFT计算波形的频谱，并将结果记录和显示在屏幕上。
Workshop_频谱仪基础
频谱仪基础_Workshop一、基础篇1.1 频谱分析仪复位Preset，将当前设置清除。
1.2校准频谱分析仪仪器预热10分钟，Cal→Cal Total，等待约3～5分钟左右，校准结束。
在校准过程规则的开关切换声音是正常的。
本仪器硬件是正常的吗（Cal→Cal Result）？(Pass/Fail) __________________ 如果校准失败会在屏幕左上角显示红色“Uncal”，应该如何处理__________a、联系技术支持b、送修c、f irmware升级仪器校准时，不需要连接任何电缆，也不需要将射频输入端口信号切断。
如果对仪器的软件进行更新，需要进行校准一次。
1.3频谱仪的 Firmware版本Setup→system info→statistics本仪器Firmware版本是_______________本仪器的序列号是_______________，同类型仪器的序列号是全球唯一的。
1.4频谱仪的GPIB地址Setup→general setup→GPIB本仪器的GPIB地址是___________1.5频谱仪支持安装了哪些选件？Setup→general setup→option选件：______________________________________________________________ 1.6频谱仪的IP地址如果频谱分析仪支持网口，Setup→ general setup →config network→设置IP地址为192.168.0.94注：FSP的网口是选件，其它类型频谱分析仪是标准配置。
二、基本操作信号源产生900MHz的单音信号，功率为-10dBm，其信号输入到频谱分析仪。
2.1设置频率FREQ频谱仪复位PRESETFREQ→CENTER，输入900MHz2.2设置跨度SPANSPAN→输入10MHz屏幕上横轴显示“1MHz/“表示什么意思__________________________FREQ→Start，起始频率是多少______________FREQ→Stop，终止频率是多少______________起始频率、终止频率、中心频率和跨度之间有什么关系：________________________________________________________2.3设置幅度AMPTAMPT→REF LEVEL，设置为0dBm，一般REF LEVEL比信号高10dB左右。
3微波信号源与频谱仪的基本使用
频率合成源
频率合成扫频源
实验原理
微波信号源主要性能指标
1） 频率特性
（1） 频率范围 （2）频率准确度和稳定度 （3）频率分辨率 （4）频率切换时间 （5）频谱纯度
实验原理
微波信号源主要性能指标
2 ）输出 （1） 输出电平 （2）输出电平稳定度、平坦度和准确度
实验原理
微波信号源主要性能指标
3） 调制特性 （1） 调幅、调频、调相 （2） 调制参数
实验原理
1、微波信号源
微波测量用信号源主要指产生微波正弦振荡的各种 微波信号发生器。 ▪ 频率可调（频段，频率精度，稳定度，频谱纯度） ▪ 一定输出功率（稳定度，阻抗，驻波） ▪ 调制特性（脉冲、调幅、调频）
Keysight N9310A
实验原理
1、微波信号源
真空
固态
点频源
模拟扫频源
▪ 随着对信号源频率稳定度和准确度的技术要求
实验原理
2、频谱分析仪
信号频域分析
实验原理
频谱分析仪基本组成原理
实验原理
频谱分析仪
1） 频率特性
（1）频率范围 （2）频率分辨率
剩余调频（非合成信号源） 相位噪声
实验原理
频谱分析仪
频谱分析仪
实验原理
2） 幅度特性
（1）动态范围 （2）灵敏度
实验原理
频谱分析仪
2 幅度特性
（1）动态范围 （2）灵敏度
线噪声电平
• 更改频谱仪分辨率带宽和输入通道衰减设置， 读取输入信号频率和幅度数据，读取迹线噪声 电平
实验步骤
（五）数据记录
输入衰减 ห้องสมุดไป่ตู้0dB
RBW
10kHz
信号幅度
信号源和频谱仪同步连接方法
信号源和频谱仪同步连接方法
信号源和频谱仪的同步连接方法可以通过以下步骤进行：
1. 首先确定信号源和频谱仪之间的连接接口类型，例如USB、Ethernet、GPIB等。
2. 将信号源和频谱仪分别用相应的连接线连接到计算机或控制台上。
3. 在计算机上安装信号源和频谱仪的驱动程序或控制软件，并确保驱动程序或软件已正确安装和配置。
4. 打开信号源的控制软件，并选择适当的接口类型和连接端口。
5. 设置信号源的输出信号参数，例如频率、幅度等。
6. 打开频谱仪的控制软件，并选择相应的接口类型和连接端口。
7. 在频谱仪的控制软件中设置相应的频谱分析参数，例如起始频率、终止频率等。
8. 确保信号源和频谱仪的连接线正常连接，并检查连接线是否稳固可靠。
9. 在频谱仪的控制软件中启动频谱分析，并观察信号源输出的信号在频谱仪上的显示情况。
通过以上步骤，可以实现信号源和频谱仪的同步连接，使信号源的输出信号可以被频谱仪准确地捕捉和分析。
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优点: 小波形因子 => 更高的灵敏度 快速扫描 更高的带宽精度 测量可以得到更高的电平精度 • 用于噪声或类噪声信号 没有温度或老化漂移 •
中频滤波器: FFT 滤波器
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中频滤波器（RBW）特性
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不同分辨带宽的滤波器对测试结 果的影响
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BPSK、2PSK
Q = 180° 0 1 0 = 0° I
TBit
t
- fBit fC fBit + fBit
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QPSK
"10"
Q
"00"
1
0
0
1
1
1
0
0
I 1 0 1 0
I (t) "11" "01"
0
1
1
0
Q (t)
10 01 11 00
- 1 fBit 2
fC 1f 2 Bit
C
ÛC
U
fC
t
f
时域
频域
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相位域
调制基本概念
–模拟调制 (AM, FM, PhM, Pulse) –数字调制 (ASK,FSK,PSK,QAM,OFDM)
V= A(t) cos[2f(t) + (t)]
AM, Pulse ASK
FM FSK
PhM PSK
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模拟通信系统 vs 数字通信系统
Baseband In-phase component 基带同相分量 •CQ(t)= a(t) ·sinφ(t) Baseband Quadrature component 基带正交分量 •cos2·π·f·t or sin2·π·f·t 高频振荡 •三角公式: cos(x+y)=cosx ·cosy - sinx ·siny -sin2·π·f·t=cos(2·π·f·t + π/2)
常见的基带滤波器
H(f) 1 S1(t)
h(t)
H(f)
S2(t) = S1(t)卷积 h(t)
BN H(f) 1 0.5
f
Ideal Lowpass BN = ½ fBit
TBit TBit
t
. . . ½ fBit
f
cos2 Roll off r = 0.5
H(f) 1 0.7 0.5
TBit TBit
• • • • • • 接收机的固有噪声 系统非线性 1dB压缩点 动态范围 频率测量精度 幅度测量精度
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本振信号相位噪声
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频谱分析仪的固有噪声
LDANL DANL10 Hz 10dB (10 lg
LDANL DANL10Hz RBWNoise RFAtt -2.5 dB
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I/Q 是什么？-- I/Q调制过程
•已调载波 s(t): •s(t)=a(t)·cos[2·π·f·t+φ(t)] = a(t) ·cosφ(t) ·cos2·π·f·t - a(t) ·sinφ(t) ·sin2·π·f·t •其中： •CI(t)= a(t) ·cosφ(t) In-phase component of s(t) 已调载波s(t)的同相分量 Quadrature component of s(t) 已调载波s(t)的正交分量
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调幅AM
UMod(t) = UC(t) . cos(C(t).t + C(t))
AM 时域 频域
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调频FM与调相PhM
UMod(t) = UC(t) . cos(C(t).t + C(t))
FM 时域 M 频域
t
f
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ASK幅移键控
UMOD (t) = ÛC (t) cos [C t + C(t) ] ASK
RBWNoise )dB RFATT 2.5dB Hz
平均显示噪声电平 指标平均噪声电平 (R&S 数据表: RBW=10 Hz, RFATT = 0 dB) RBW滤波器的等效噪声带宽 RF 衰减器 修正因子 (对数定标的平均)
不同的滤波器6 dB带宽和等效噪声带宽与 3 dB带宽的关系
滤波器类型 6 dB 带宽 等效噪声带宽 4-极点滤波器 5-极点滤波器 （模拟） （模拟） 1.480 * B3dB 1.464 * B3dB 1.129 * B3dB 1.114 * B3dB
任意波形发生器
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任意波形发生器
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任意波形发生器
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ENF860xA射频信号发生器的结构框图
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射频矢量信号发生器
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软件界面
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EVM:矢量幅度误差
Q
幅度误 差 误差矢 量 实际测试信 号 理想基准信 号 相位误 差
I
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IF
I
12 bit A D 32 MHz
LO 90° I mixer IF LO
filter coefficients Lowpass filter
I 2 + Q2
IF envelope voltage
Q
filter coefficients NCO
•
特点: 真正的高斯形状 波形因子4.6 最小扫描时间 k = 1 通过补偿可以达 到
频谱仪和信号源基础与测量
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信号源图片
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信号源的原理和结构
• 信号源的结构框图
Scalar(M ) Scalar(N ) R efer. C O PD L oopFilter V C O A L CD river O utput A ttenuator
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理想高斯滤波器 (数字) 1.415 * B3dB 1.065 * B3dB
显示的本底噪声电平依赖于RF衰 减器
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显示的本底噪声电平依赖于与 RBW带宽
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1dB 压缩点
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三阶截止点IP3
• 三阶互调的大小通常用三阶交截点（IP3）来表示，它是 三阶互调功率达到和基波功率相等时所对应的点。
FrequencyS ynthesisP art
S ignal O utput P art
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PLL:锁相环
fref 1 f0
N1
PD
LPF
VCO
1
N2
稳定时鉴相器两个输入端频率相同 f0/N2=fref/N1 f0=fref*N2/N1
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PLL:锁相环实例
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Gaussian B TBit = 0.3 B 3dB bandwidth
t
. . 0.3 ½ fBit
. . . . . .
f
TBit =
1 fBit
TBit TBit
t
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频谱分析仪原理
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信号分析及频谱分析概述
信 号
时域 示波器
信号的波形信息 幅度 周期 频率
频域 频谱分析仪
检波器
本地振荡器 x
y
显示 锯齿波发生器
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检波器
“对数检波器” 最大 峰值 线性/对数查找表： 有效值、平均值检波器 线性 最小 峰值 采样 对数 微 处理器 显示
视 频 信 号
有效值
检波器的选择
水平轴 500个 像素点
平均值
平均值检波器
有效值检波器
UAV
“线性检波器”
1 N ui N i1
相位噪声
• 在偏离载波固定位置处fn，单位带宽1Hz内的噪声功率Pn与信号总功 率Ps的比值。 • 反映单载波信号的频谱纯度的重要指标。 • 单位为dBc/Hz@ fn offset,如-135dBc/Hz@10kHz，c指Carrier
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输出部分
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调制与解调
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信号的频率分布信息 频率、功率 谐、杂波 噪声、干扰 失真
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调制域 矢量分析仪
信号的矢量信息 幅度误差 矢量误差 相位误差
理想单载波信号在时域和频域的 测量结果
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频域测量对信号分析的作用
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周期信号的频谱
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时域测试与频域测试
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傅立叶分析仪（FFT分析仪）
分辨相邻的信号
红色踪迹： RBW=30 kHz
红色踪迹： RBW=30 kHz
蓝色踪迹： RBW= 3 kHz
蓝色踪迹： RBW= 3 kHz
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包络检波器 混频器 中频滤波器 视频滤波器
输入
中频放大器
对数放大器
视频滤波器 (平滑)
A A
RAM RAM
DD
FFT FFT
滤波
存储
显示
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调谐式扫描分析仪
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超外差式扫描调谐分析仪
RF IF
Input
Lo
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频谱分析仪的工作原理
低通 滤波器 a (t) H f 衰减器 混频器 IF 中频 放大器 中频滤波器 RBW 对数 放大器
RF
检波器 f LO 视频滤波器 VBW 压控 振荡器 锯齿波 发生器 显示 参考振荡器 延迟
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衰减器
RF