Agilent频谱分析仪基础

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1、Agilent频谱分析仪基础目录Agilent频谱分析仪基础目录1目录2第1章简介5频域与时域5什么是频谱？6为什么测量频谱？7测试种类8信号分析仪的类型8第二章：频谱分析仪的基本组成9RF衰减器11低通滤波器/预选器12调节分析仪12中频增益14分解信号15模拟滤波器15数字滤波器17FM残留17相位噪声18扫描时间19模拟分辨滤波器19数字分辨滤波器20包络检测器20显示器21检测器类型22采样检测22峰值（正）检测23负峰值检测23普通检测23平均检测24平均及准峰值检测24均匀化处理24视频滤波24轨迹均匀化25时间控制26为什么需要时间控制26第三

2、章数字中频概述27数字滤波器27全数字中频28传统信号处理IC28附加视频处理特色28频率计数28关于全数字中频的更多优点28第四章幅度与频率的准确度29相对不确定度30绝对幅度精确度30提高总体不确定度31规范，典型值，标称值31数字IF部分31RBW开关不确定度32频率准确度32第5章灵敏度与噪声32灵敏度32噪声系数34噪声信号34预放对噪声测量的影响35第6章动态范围35定义35动态范围与内部失真35衰减器测试36噪声36动态范围与测量不确定度36增益压缩36显示范围与测量范围36邻信道功率测量37第7章扩展频率范围37内部谐波混频37预选37幅度校

3、准37相位噪声38增加动态范围38加上及减去预选38扩展谐波混频38信号识别38第8章现代频谱分析仪38特别应用测量39数字调制分析39保存并打印数据39数据传输与远程控制39固件升级39校准，发现并修理故障，诊断，修复39总结39术语表40第1章简介本文致力于解说下列内容：超外差频谱分析仪基本功能、目前最先进的频谱分析仪的功能。从最基本的层次来说，频谱分析仪可以被描述为：一个频率选择、被校准了的峰值响应电压计，用以测量并显示正玄波。但是有一点需要注意，频谱仪虽然能够直接的显示功率大小，但它不是一个功率计。如果通过一个已知电阻测得其上的峰值或平均值正弦电压，

4、我们能够校准我们的电压计，将之改装成功率计。伴随着数字技术的进步，现代的频谱分析仪用有更强大的功能。本文中，我们将描述基本的频谱分析仪、以及伴随着数字技术、数字信号处理带来的功能进步。频域与时域在我们详细描述频谱分析仪之前，需要首先问问自己：“什么是频谱？我们为什么要分析它？”通常我们使用的是时域作为参考进行信号分析。我们能纪录什么时间发生了什么事件，包括电气事件。我们可以使用示波器观察随时间改变的即时电信号数值。换句话说，我们使用示波器在时域上观察一个信号的波形。傅利叶理论告诉我们，任何时域的电现象是由一个或者多个正弦波组成，每个正弦波有各自的频率、幅度、

5、相位。即：我们可以将一个时域信号转换成其频域的等价信号。在时域的测量可以显示每个特定的频率含有多少功率。使用合适的滤波器，图1-1的波可以被分解成独立的正弦波，或者频谱，然后我们可以独立的测量他们。每个正弦波包含幅度、相位值。如果我们想分析信号的周期，傅利叶理论告诉我们，正弦波形的周期是频率的倒数。某些测量要求我们提供关于信号的频率、幅度、相位的完整信息。这类信号分析称作矢量信号分析。有关于矢量信号分析的讨论将在矢量信号分析基础里进行。现代频谱分析仪能够进行大范围的矢量信号测量。另外一大类的测量可以不知道信号的相位关系。这类信号分析称为频谱分析。由于频谱分析

6、更容易理解，也非常实用，因此本文从频谱分析仪如何进行频谱分析测量开始。理论上，要想进行时域到频域的转换，信号持续时间必须无穷大，即±无穷。然而，在实际中，我们总是使用一段有限的时间进行测量。傅利叶变换也能够进行从频域到时域的变换。在这种情况下，也要求提供±无穷大的频谱信息。在实际中，在有限的带宽捕获绝大多数的信号功率所提供的结果也是可接受的。当对频域数据进行傅利叶变换时，相位信息是非常重要的。例如，一个方波变换到频域，然后再变换回去，如果没有提供相位信息，则可能成为锯齿波信号。什么是频谱？在本文的讨论中，什么是频谱呢？频谱是一个正弦波集合，进行适当的合并的话

7、，就是一个时域信号。图1-1显示的就是一个复合信号。假设我们希望获得一个正弦波。尽管图中的波形明确的显示该信号不是一个纯正弦，却并没有给我们一个明确的暗示它为什么不是。图1-2从时域、频域两方面告诉我们该信号的分量。频域中的轴向高低表明在频谱中不同正弦波的幅度。如图，此例中频谱仅包含两个正弦波。现在我们知道了为什么起始波形为什么不是一个纯的正弦波了。它包含第二个正弦波，二次谐波。这是不是说我们不需要进行时域测量了呢？完全不是。在许多测量中，时域结果更好，并且一些测量只能在时域中进行。例如，纯时域测量包括脉冲上升、下降时间，过冲击，振铃。为什么测量频谱？频域也

8、有它的测量应用。从图1-1以及图1-2可以看出，频域