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设备租赁系统:频谱分析仪的原理是什么? 编辑:容亿租赁系统   2021-11-25    浏览:1151次

容亿设备租赁软件,专业的仪器仪表设备租赁软件开发商。专为仪器仪表行业定制开发的租赁软件,完全契合行业业务流程和使用环境,可极大提高工作效率,提升工作业绩。今天我们继续分析仪器仪表行业的内容文章,今天就介绍频谱分析仪的原理,欢迎点赞观看!如果你需要设备租赁系统,欢迎联系容亿软件!在一些有线电视系统指标的测量中,经常使用分光计。为了使测量结果准确,分光计的使用往往涉及到带宽设置的解析问题。为了理解这个问题,我们需要了解频谱分析仪的一些基本原理。
 
1.分辨率带宽
 
在频谱分析仪中,频率分辨率是一个非常重要的概念,它由中频滤波器的带宽决定,中频滤波器的带宽决定了仪器的分辨率带宽。例如,滤波器的带宽是100kHz。如果一个滤波器的带宽频率范围内有两条谱线,则仪器不能检测这两条谱线,只能显示一条谱线。此时,仪器反射的谱线电平(功率)是两条谱线电平功率的叠加。因此,会有测量误差。因此,对于两条密切相关的谱线,分辨率取决于滤波器的带宽。
 
以载波电平测量为例,比较了仪器的分辨率带宽设置。对于30kHz、300kHz和3MHz(输入为单载波信号)的频谱曲线,在设置分辨率带宽时,我们考虑仪器是否能以足够的带宽对输入信号做出完全响应。正确的方法是拓宽滤波器的带宽,当在屏幕上观察到信号的载波幅度不再增加时,就意味着中频滤波器有足够的带宽来响应输入信号。从图中可以看出,当分辨率带宽从300kHz变化到3MHz时,显示的信号幅度没有变化,因此可以认为300kHz带宽足够。此外,当分辨率带宽设置在300kHz和3MHz之间时,单个载波的信号幅度不会改变。然而,在实际测量CATV系统的图像载波电平时,分辨率带宽不能设置为3MHz。这是因为在实际中,图像载体附近存在相邻声道(相隔1.5MHz)的声载波,3MHz的带宽无法滤除相邻声载波的能量,所以相邻声载波的能量会加到被测图像载体上,使得测量的电平值高于实际值。
 
2.视频滤波器
 
图中检波器后面的滤波器称为检测滤波器,也称为视频滤波器。它是一个低通滤波器。它的作用是降低检波器输出的噪声变化,揭示一些被背景噪声覆盖的信号。如果要测量噪声功率,也有助于稳定测量。
 
检波器输出有直流分量和交流分量。直流分量代表中频带宽中的能量,通过视频滤波可以提取直流分量,去除部分交流分量,从而得到更稳定的无噪声输出。图3是不同视频带宽下检波器输出的信号图。图3A采用宽带视频滤波器,图3B采用窄带视频滤波器。从图中可以看出,采用宽带滤波器时噪声波动较大,采用窄带滤波器时噪声波动明显减小,但两者的平均噪声值相同,即滤波器不会降低平均噪声级,但可以降低噪声峰值。因此,它可以暴露出宽视频滤波器看不到的低电平信号。但在某些情况下,如对一些特殊的噪声信号进行分析时,需要更宽的视频滤波器带宽进行观察和分析,因此可以根据不同的情况设置视频滤波器的带宽。
 
视频滤波器的带宽与分辨率带宽的关系是:检测前的噪声可以通过较窄的分辨率带宽来降低,从而降低检测器的噪声输出电平;窄带视频滤波器对检测到的噪声进行平滑处理,但不能降低噪声的平均功率级。
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