频谱分析仪简易操作指南
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16
频谱分析仪工作原理
视频滤波器
视频 滤波器
17
频谱分析仪性能指标
影响频谱分析仪频率分辨性能的因素
分辨带宽
剩余调频
中频滤波器矩形系数
本振相位噪声
18
频谱分析仪性能指标
RBW是中频滤波器3dB带宽
3 dB 60 dB
3 dB BW
60 dB BW
滤波器矩形系数 =
60 dB BW 3 dB BW
6
频谱分析仪的各种型号
859XE系列便携式频谱仪 ❖ 幅度精度: 0.3dB
❖ 频率扫描时间：20ms-100s ❖ 分辨带宽最小1kHz 8591E:9kHz-1.8GHz，8593E: 9kHz-26.5GHz， 8594E:9kHz-2.9GHz，8595E: 9kHz-6.5GHz， 8596E:9kHz-12.8GHz
E4401B:9kHz-1.5GHz，E4402B:9kHz-3GHz， E4404B:9kHz-6.7GHz，E4405B:9kHz-13.2GHz E4407B:9kHz-26.5GHz
4
频谱分析仪的各种型号
ESA-L系列基本性能便携式频谱分析仪 ❖ 幅度精度： 1.1dB绝对幅度精度
❖ 坚固、便于携带 ❖ 分辨带宽最小1kHz ❖ 频率扫描时间：4ms-4000s
7
频谱分析仪的各种型号
PSA系列最高性能频谱分析仪 ❖ 幅度精度： 0.27dB
❖ 全数字中频，分辨带宽最小1Hz ❖ 频率扫描时间：1ms-2000s
E4443A:3Hz-6.7GHz，E4445A:3Hz-13.2GHz， E4440A:3Hz-26.5GHz，E4446A:3Hz-44GHz E4448A:3Hz-50GHz
25
操作及实验
仪器前面板
显示屏 保护框 频率计数键
软驱
跟踪源 开关 帮助 缩放窗口 频率扩展 保护盖
26
27
谢谢！
28
二次谐波：-30dBc
相位噪声
-25dBm
-60dBm
0.5 f 0
f0
2f0
11
频谱分析仪工作原理
频谱仪组成框图
射频输入衰 减器
IF放大器 混频器
IF滤波
检波器
输入
预选器或 低通滤波器
对数 放大器
本振
扫描控制器
视频 滤波器
参考晶振
CRT显示
12
频谱分析仪工作原理
输入衰减器
射频输入 衰减器
IF 放大器
21
频谱分析仪性能指标
频谱仪测量灵敏度
RF Input
Mixer
Detector RES BW
Filter
LO
Sweep
频谱仪内部混频器几各级放大器会产生噪声， 通过检波器会反映为显示白噪声电平（DANL)
22
频谱分析仪性能指标
提高频谱仪灵敏度的技术方法 ▪ 最窄的分辨带宽 ▪ 最小的输入衰减 ▪ 充分利用视频滤波器
19
频谱分析仪性能指标
RBW及中频滤波器矩形系数对频谱仪的影响
RBW = 1 kHz 选择性 15:1
RBW = 10 kHz
3 dB
60 dB
7.5 kHz
60 dB BW = 15 kHz
失真 分量
20
频谱分析仪性能指标
RBW设置会影响频谱仪测试速度
扫描太快
扫描太快时，得到的是未校准的信号显示
ESA-L 系列
9 kHz - 26 GHz 价格便宜 通用性 全部合成化 性能一般
PSA系列 •3Hz-50GHz •极快的低电平 杂散信号搜索 •全数字中频
3
频谱分析仪的各种型号
ESA-E系列中档性能便携式频谱分析仪 ❖ 幅度精度： 1dB
❖ 可选的1Hz分辨带宽滤波器 ❖ 频率扫描时间：1ms-4000s
频谱分析仪
1
课程内容
频谱分析仪的各种型号 信号分析技术简介 频谱分析仪工作原理 频谱分析仪性能指标 频谱分析仪的操作
2
频谱分析仪的各种型号
ESA-E系列
30 Hz - 26.5 GHz MID军标性能 灵活的平台 应用侧重于解决 方案 彩色显示 快速而精确
856XEC家族
30 Hz - 50 GHz 高性能 彩色显示 W-CDMA 测试 装置 快速、数字化的 1 Hz 分辨带宽
wenku.baidu.com
1、保证频谱仪在宽频范围内保持良好的匹配特性 2、保护混频及其它中频处理电路
13
频谱分析仪工作原理
混频器
输入 信号
混频器
14
频谱分析仪工作原理
中频滤波器
IF滤波器
输入频 谱
IF带宽 (RBW)
显示
15
频谱分析仪工作原理
检波器
检波器
"bins"
幅度
Positive detection: largest value in bin displayed Negative detection: smallest value in bin displayed Sample detection: last value in bin displayed
（视频带宽<0.1-0.01分辨带宽） ▪ 前置放大器
（内部或外部）
23
操作及实验
操作使用仪器前必须确定以下条件： 1、自己手中将要使用的仪器在检定计 量有效期以内 2、环境温湿度 3、使用仪器标称的额定电源电压电流 4、零地电压必须小于0.5V
24
操作及实验
测试CW信号，了解频谱分析仪基本功能 频谱分析仪的测量和存盘功能 测试模拟调制信号 问题
8
信号分析技术简介
连续波信号 模拟调制信号 数字调制信号 噪声信号
时域分析 频域分析 调制域分析
调制 噪声
9
信号分析技术简介
信号的基本分析方法 幅度 (功率)
时域分析
频域分析
10
信号分析技术简介
信号的频域指标
•信号功率 •信号频率 •相位噪声 •杂波抑制 •谐波抑制
次谐波
+5dBm 杂波：-65dBc
E4411B:9kHz-1.5GHz，E4403B:9kHz-3GHz， E4408B:9kHz-26.5GHz
5
频谱分析仪的各种型号
856XEC系列高性能便携式频谱分析仪 ❖ 幅度精度： 0.75dB
❖ 分辨带宽1Hz至100Hz，数字式测量速度 ❖ 频率扫描时间：50ms-100ks
8560EC:30Hz-2.9GHz，8561EC:30Hz-6.5GHz， 8562EC:30Hz-13.2GHz，8563EC:9kHz-26.5GHz 8564EC:9kHz-40GHz，8565EC:9kHz-50GHz
频谱分析仪工作原理
视频滤波器
视频 滤波器
17
频谱分析仪性能指标
影响频谱分析仪频率分辨性能的因素
分辨带宽
剩余调频
中频滤波器矩形系数
本振相位噪声
18
频谱分析仪性能指标
RBW是中频滤波器3dB带宽
3 dB 60 dB
3 dB BW
60 dB BW
滤波器矩形系数 =
60 dB BW 3 dB BW
6
频谱分析仪的各种型号
859XE系列便携式频谱仪 ❖ 幅度精度: 0.3dB
❖ 频率扫描时间：20ms-100s ❖ 分辨带宽最小1kHz 8591E:9kHz-1.8GHz，8593E: 9kHz-26.5GHz， 8594E:9kHz-2.9GHz，8595E: 9kHz-6.5GHz， 8596E:9kHz-12.8GHz
E4401B:9kHz-1.5GHz，E4402B:9kHz-3GHz， E4404B:9kHz-6.7GHz，E4405B:9kHz-13.2GHz E4407B:9kHz-26.5GHz
4
频谱分析仪的各种型号
ESA-L系列基本性能便携式频谱分析仪 ❖ 幅度精度： 1.1dB绝对幅度精度
❖ 坚固、便于携带 ❖ 分辨带宽最小1kHz ❖ 频率扫描时间：4ms-4000s
7
频谱分析仪的各种型号
PSA系列最高性能频谱分析仪 ❖ 幅度精度： 0.27dB
❖ 全数字中频，分辨带宽最小1Hz ❖ 频率扫描时间：1ms-2000s
E4443A:3Hz-6.7GHz，E4445A:3Hz-13.2GHz， E4440A:3Hz-26.5GHz，E4446A:3Hz-44GHz E4448A:3Hz-50GHz
25
操作及实验
仪器前面板
显示屏 保护框 频率计数键
软驱
跟踪源 开关 帮助 缩放窗口 频率扩展 保护盖
26
27
谢谢！
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二次谐波：-30dBc
相位噪声
-25dBm
-60dBm
0.5 f 0
f0
2f0
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频谱分析仪工作原理
频谱仪组成框图
射频输入衰 减器
IF放大器 混频器
IF滤波
检波器
输入
预选器或 低通滤波器
对数 放大器
本振
扫描控制器
视频 滤波器
参考晶振
CRT显示
12
频谱分析仪工作原理
输入衰减器
射频输入 衰减器
IF 放大器
21
频谱分析仪性能指标
频谱仪测量灵敏度
RF Input
Mixer
Detector RES BW
Filter
LO
Sweep
频谱仪内部混频器几各级放大器会产生噪声， 通过检波器会反映为显示白噪声电平（DANL)
22
频谱分析仪性能指标
提高频谱仪灵敏度的技术方法 ▪ 最窄的分辨带宽 ▪ 最小的输入衰减 ▪ 充分利用视频滤波器
19
频谱分析仪性能指标
RBW及中频滤波器矩形系数对频谱仪的影响
RBW = 1 kHz 选择性 15:1
RBW = 10 kHz
3 dB
60 dB
7.5 kHz
60 dB BW = 15 kHz
失真 分量
20
频谱分析仪性能指标
RBW设置会影响频谱仪测试速度
扫描太快
扫描太快时，得到的是未校准的信号显示
ESA-L 系列
9 kHz - 26 GHz 价格便宜 通用性 全部合成化 性能一般
PSA系列 •3Hz-50GHz •极快的低电平 杂散信号搜索 •全数字中频
3
频谱分析仪的各种型号
ESA-E系列中档性能便携式频谱分析仪 ❖ 幅度精度： 1dB
❖ 可选的1Hz分辨带宽滤波器 ❖ 频率扫描时间：1ms-4000s
频谱分析仪
1
课程内容
频谱分析仪的各种型号 信号分析技术简介 频谱分析仪工作原理 频谱分析仪性能指标 频谱分析仪的操作
2
频谱分析仪的各种型号
ESA-E系列
30 Hz - 26.5 GHz MID军标性能 灵活的平台 应用侧重于解决 方案 彩色显示 快速而精确
856XEC家族
30 Hz - 50 GHz 高性能 彩色显示 W-CDMA 测试 装置 快速、数字化的 1 Hz 分辨带宽
wenku.baidu.com
1、保证频谱仪在宽频范围内保持良好的匹配特性 2、保护混频及其它中频处理电路
13
频谱分析仪工作原理
混频器
输入 信号
混频器
14
频谱分析仪工作原理
中频滤波器
IF滤波器
输入频 谱
IF带宽 (RBW)
显示
15
频谱分析仪工作原理
检波器
检波器
"bins"
幅度
Positive detection: largest value in bin displayed Negative detection: smallest value in bin displayed Sample detection: last value in bin displayed
（视频带宽<0.1-0.01分辨带宽） ▪ 前置放大器
（内部或外部）
23
操作及实验
操作使用仪器前必须确定以下条件： 1、自己手中将要使用的仪器在检定计 量有效期以内 2、环境温湿度 3、使用仪器标称的额定电源电压电流 4、零地电压必须小于0.5V
24
操作及实验
测试CW信号，了解频谱分析仪基本功能 频谱分析仪的测量和存盘功能 测试模拟调制信号 问题
8
信号分析技术简介
连续波信号 模拟调制信号 数字调制信号 噪声信号
时域分析 频域分析 调制域分析
调制 噪声
9
信号分析技术简介
信号的基本分析方法 幅度 (功率)
时域分析
频域分析
10
信号分析技术简介
信号的频域指标
•信号功率 •信号频率 •相位噪声 •杂波抑制 •谐波抑制
次谐波
+5dBm 杂波：-65dBc
E4411B:9kHz-1.5GHz，E4403B:9kHz-3GHz， E4408B:9kHz-26.5GHz
5
频谱分析仪的各种型号
856XEC系列高性能便携式频谱分析仪 ❖ 幅度精度： 0.75dB
❖ 分辨带宽1Hz至100Hz，数字式测量速度 ❖ 频率扫描时间：50ms-100ks
8560EC:30Hz-2.9GHz，8561EC:30Hz-6.5GHz， 8562EC:30Hz-13.2GHz，8563EC:9kHz-26.5GHz 8564EC:9kHz-40GHz，8565EC:9kHz-50GHz