頻譜信號分析儀是研究電信號頻譜結構的儀器,用于信號失真度、調制度、譜純度、頻率穩(wěn)定度和交調失真等信號參數(shù)的測量,可用以測量放大器和濾波器等電路系統(tǒng)的某些參數(shù),是一種多用途的電子測量儀器。現(xiàn)代頻譜分析儀能以模擬方式或數(shù)字方式顯示分析結果,能分析1赫以下的甚低頻到亞毫米波段的全部無線電頻段的電信號。儀器內部若采用數(shù)字電路和微處理器,具有存儲和運算功能;配置標準接口,就容易構成自動測試系統(tǒng)。
頻域對時域
在詳細介紹頻譜信號分析儀之前,讀者也許會問:“什么是頻譜?為何要對它進行分析?”我們已經(jīng)習慣于用時間作為參照,來記錄某時刻發(fā)生的事件。這種方法當然也適用于電信號。于是可以用示波器來觀察某個電信號(或通過適當傳感器能轉換成電壓的其他信號)的瞬時值隨時間的變化,也就是在時域中用示波器觀察信號的波形。
從基礎的角度考慮,我們可以把頻譜分析儀理解為一種頻率選擇性、峰值檢測的電壓表,它經(jīng)過校準之后顯示正弦波的有效值。應當強調的是,盡管我們常用頻譜分析儀來直接顯示功率,但它畢竟不是功率計。當然,只要知道了正弦波的某個值(例如峰值或平均值)和測量這個值時所用的電阻值,就能夠校準電壓表用來指示功率。數(shù)字技術的出現(xiàn)賦予了現(xiàn)代頻譜分析儀更多的功能。本指南在介紹了頻譜分析儀基本原理的同時也闡述了使用數(shù)字技術和數(shù)字信號處理技術賦予這類儀器的新功能。