是德科技频谱分析基础——应用指南

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"频谱分析基础——应用指南150" 频谱分析是电子工程领域中的重要技术,它主要用于分析信号的频率成分。本应用指南深入浅出地介绍了频谱分析的基本概念和技术,旨在帮助工程师理解和掌握频谱分析仪的工作原理及应用。作者Blake Peterson在该领域有深厚的理论基础和实践经验,他的贡献对于频谱分析仪的发展有着重大意义。 频谱分析仪是一种用于分析信号在频域中的表现的设备,它可以帮助我们理解信号的频率成分和强度分布。在第一章中,讨论了频域与时域的关系,解释了频谱的定义,即信号在频率域内的表示,以及为何需要测量频谱。此外,还概述了不同类型的信号分析仪,如扫频分析仪、实时频谱分析仪等。 第二章详细讲解了频谱分析仪的工作原理,包括射频衰减器、低通滤波器(预选器)、分析仪调谐、中频增益等关键组件的作用。分析仪的性能指标如信号分辨能力、剩余FM(频率调制)、相位噪声、扫描时间和不同类型的检波器(如取样检波、峰值检波、负峰值检波、正态检波、平均检波和EMI检波器)被逐一介绍,这些因素都影响着分析仪的测量精度和动态范围。 第三章引入了数字中频的概念,讨论了数字滤波器的优势,全数字中频系统如何提升性能,以及专用数字信号处理集成电路在其中的角色。此外,还涵盖了频率计数和其他视频处理功能,强调了全数字中频带来的精确度和灵活性提升。 第四章关注的是幅度和频率精度,相对不确定度和绝对幅度精度的计算方法,以及如何通过优化系统来改善总的不确定度。技术指标、典型性能和标称值的解读也是这一章的重点,同时详细阐述了数字中频结构对幅度不确定度的影响,并提供了示例。 第五章探讨了灵敏度和噪声相关的话题,包括灵敏度的定义、本底噪声扩展的计算,噪声系数的含义,以及前置放大器在提高灵敏度方面的角色。噪声在信号测量中的重要性也被强调,特别是当噪声成为实际信号的一部分时,如何进行准确测量。 这份应用指南是学习和理解频谱分析技术的宝贵资源,它不仅涵盖了频谱分析的基础知识,还提供了深入的技术细节,对于从事射频和微波工程、通信系统设计、电磁兼容测试等领域的工程师来说极具价值。
2011-04-09 上传
自从1973年第一版出版以来,这份应用文档被无数学校作为教材,被无数学术论文所借鉴引用。风光了几十年经久不衰,他就是HP/Agilent公司出版的AN150文档 本书编译自安捷伦科技著名的应用指南 Application Note 150: Spectrum Analysis Basics (频谱分析基础)。它详细描述了频谱分析的基本原理以及性能指标,并介绍了现代分析仪的新发展和新功能。我们希望这本指南能够帮助你更加深入地了解你所使用的频谱分析仪,充分利用分析仪的功能特性以发挥它的最大潜能。 第 1 章 引论 频域对时域......................................................................................... 2 什么是频谱?....................................................................................... 3 为什么要测量频谱?......................................................................... 4 测量类型.............................................................................................. 7 频谱分析仪种类................................................................................ 7 第 2 章 频谱分析仪原理 射频输入衰减器.............................................................................. 12 低通滤波器或预选器..................................................................... 12 分析仪调谐....................................................................................... 13 中频增益............................................................................................ 16 信号分辨............................................................................................ 16 模拟滤波器....................................................................................... 17 数字滤波器....................................................................................... 20 包络检波器....................................................................................... 26 显示..................................................................................................... 28 检波器类型....................................................................................... 29 平滑处理............................................................................................ 39 时间门 (Time Gating)....................................................................... 44 第 3 章 数字中频概述 数字滤波器....................................................................................... 52 全数字中频....................................................................................... 53 专用信号处理集成电路................................................................ 55 其它视频处理功能......................................................................... 56 频率计数............................................................................................ 56 全数字中频的更多优势................................................................ 57 第 8 章 现代信号分析仪 特殊应用测量................................................................................ 124 数字调制分析................................................................................ 127 保存和打印数据............................................................................ 130 数据传输和远程仪器控制......................................................... 130 固件升级.......................................................................................... 131 使用许可......................................................................................... 132 校准、故障解决、诊断和修复................................................ 133 第 9 章 总结 总结................................................................................................... 136 第 10 章 名词解释 名词解释.......................................................................................... 138 本应用指南介绍了扫描调谐超外差式频谱分析仪的基本原理和频谱分析仪的基础知识并探讨了频谱分析仪功能的新进展。从最基础的角度考虑,我们可以把频谱分析仪理解为一种频率选择性、峰值检测的电压表,它经过校准之后显示正弦波的有效值。应当强调的是,尽管我们常用频谱分析仪来直接显示功率,但它毕竟不是功率计。当然,只要知道了正弦波的某个值 (例如峰值或平均值) 和测量这个值时所用的电阻值,就能够校准电压表用来指示功率。数字技术的出现赋予了现代频谱分析仪更多的功能。本指南在介绍了频谱分析仪基本原理的同时也阐述了使用数字技术和数字信号处理技术赋予这类仪器的新功能。