容億設備租賃軟件,專業的儀器儀表設備租賃軟件開發商。專為儀器儀表行業定制開發的租賃軟件,完全契合行業業務流程和使用環境,可極大提高工作效率,提升工作業績。今天我們繼續分析儀器儀表行業的內容文章,今天就介紹頻譜分析儀的原理,歡迎點贊觀看!如果你需要設備租賃系統,歡迎聯系容億軟件!在一些有線電視系統指標的測量中,經常使用分光計。為了使測量結果準確,分光計的使用往往涉及到帶寬設置的解析問題。為了理解這個問題,我們需要了解頻譜分析儀的一些基本原理。
1.分辨率帶寬
在頻譜分析儀中,頻率分辨率是一個非常重要的概念,它由中頻濾波器的帶寬決定,中頻濾波器的帶寬決定了儀器的分辨率帶寬。例如,濾波器的帶寬是100kHz。如果一個濾波器的帶寬頻率范圍內有兩條譜線,則儀器不能檢測這兩條譜線,只能顯示一條譜線。此時,儀器反射的譜線電平(功率)是兩條譜線電平功率的疊加。因此,會有測量誤差。因此,對于兩條密切相關的譜線,分辨率取決于濾波器的帶寬。
以載波電平測量為例,比較了儀器的分辨率帶寬設置。對于30kHz、300kHz和3MHz(輸入為單載波信號)的頻譜曲線,在設置分辨率帶寬時,我們考慮儀器是否能以足夠的帶寬對輸入信號做出完全響應。正確的方法是拓寬濾波器的帶寬,當在屏幕上觀察到信號的載波幅度不再增加時,就意味著中頻濾波器有足夠的帶寬來響應輸入信號。從圖中可以看出,當分辨率帶寬從300kHz變化到3MHz時,顯示的信號幅度沒有變化,因此可以認為300kHz帶寬足夠。此外,當分辨率帶寬設置在300kHz和3MHz之間時,單個載波的信號幅度不會改變。然而,在實際測量CATV系統的圖像載波電平時,分辨率帶寬不能設置為3MHz。這是因為在實際中,圖像載體附近存在相鄰聲道(相隔1.5MHz)的聲載波,3MHz的帶寬無法濾除相鄰聲載波的能量,所以相鄰聲載波的能量會加到被測圖像載體上,使得測量的電平值高于實際值。
2.視頻濾波器

圖中檢波器后面的濾波器稱為檢測濾波器,也稱為視頻濾波器。它是一個低通濾波器。它的作用是降低檢波器輸出的噪聲變化,揭示一些被背景噪聲覆蓋的信號。如果要測量噪聲功率,也有助于穩定測量。
檢波器輸出有直流分量和交流分量。直流分量代表中頻帶寬中的能量,通過視頻濾波可以提取直流分量,去除部分交流分量,從而得到更穩定的無噪聲輸出。圖3是不同視頻帶寬下檢波器輸出的信號圖。圖3A采用寬帶視頻濾波器,圖3B采用窄帶視頻濾波器。從圖中可以看出,采用寬帶濾波器時噪聲波動較大,采用窄帶濾波器時噪聲波動明顯減小,但兩者的平均噪聲值相同,即濾波器不會降低平均噪聲級,但可以降低噪聲峰值。因此,它可以暴露出寬視頻濾波器看不到的低電平信號。但在某些情況下,如對一些特殊的噪聲信號進行分析時,需要更寬的視頻濾波器帶寬進行觀察和分析,因此可以根據不同的情況設置視頻濾波器的帶寬。
視頻濾波器的帶寬與分辨率帶寬的關系是:檢測前的噪聲可以通過較窄的分辨率帶寬來降低,從而降低檢測器的噪聲輸出電平;窄帶視頻濾波器對檢測到的噪聲進行平滑處理,但不能降低噪聲的平均功率級。