影響頻譜分析儀頻率分辨率的因素
2016-04-13
頻譜分析儀作為射頻和微波頻段信號的重要測量儀器之一，廣泛用于測量信號的電平。諧波失真、交調失真、排除干擾信號、衛星轉發器頻譜占用情況等，而很多應用者對頻譜分析儀的頻率分辨率的概念不是很清楚，本文主要就影響頻譜分析儀頻率分辨率指標的因素進行分析。
頻譜分析儀的頻率分辨率是它區分臨近頻率分量的能力。很多信號測試要求頻譜儀具有較高的頻率分辨率，只有當頻譜分析儀的分辨能力足夠高時，才會在屏幕上正確反映信號的特性。頻譜分析儀的頻率分辨率與其內部的中頻濾波器和本地振蕩器的性能有關。中頻濾波器的類型、3 dB帶寬、頻率選擇性和本地振蕩器的本振殘余調頻和本振相位噪聲都會影響頻譜分析儀的頻率分辨率。
中頻濾波器對頻率分辨率的影響
中頻濾波器的功能是分辨不同頻率信號。它是頻譜分析儀中的關鍵部分，是一個中心頻率固定的窄帶濾波器，只有改變本地振蕩的掃頻信號頻率才能達到選頻目的。頻譜分析儀混頻后的頻率如果落在中頻濾波器通帶內，顯示器上才會顯示該頻率，如果混頻后頻率不等于中頻，則被中頻濾波器所阻擋。理想單載波信號在掃頻頻譜儀測試顯示的形狀是濾波器的頻響形狀。中頻濾波器的形狀通過其帶寬(3 dB或6 dB)和頻率選擇性得到定義，其3 dB帶寬和矩形系數影響頻譜儀的許多關鍵指標，例如測量分辨率、測量靈敏度、測量速度以及測量精度等。
分辨率帶寬對頻率分辨率的影響
分辨率帶寬(Resolution Bandwidth，RES BW)是中頻濾波器的3 dB帶寬，反映了頻譜分析儀分辨等幅信號的能力。2個等幅信號之間頻率差為中頻濾波器的3 dB帶寬時，合成響應曲線仍有2個峰值，中間下沉大約3 dB，認為它們是可分辨的，因此稱中頻濾波器的3 dB帶寬為頻譜分析儀的分辨率帶寬(RES BW)。HP／AGILENT頻譜儀定義中頻濾波器的3 dB帶寬為RESBW，有的公司定義6 dB帶寬為RES BW。頻譜分析儀的最小分辨率帶寬反映出頻譜分析儀的檔次高低，經濟型的為1 kHz～5 MHz，多功能中檔型的為30 Hz～5 MHz，高檔型的為1 Hz～5 MHz。
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