是德科技频谱分析基础教程:从入门到精通

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"是德科技的《频谱分析基础》应用指南,是一本详细介绍频谱分析仪使用方法和技术原理的资料。该指南由 Blake Peterson 贡献,他在是德科技和惠普有着45年的丰富经验,是频谱分析领域的权威。本书涵盖了频谱分析仪的基本概念、工作原理、主要功能、设置基础和使用领域,旨在为初学者提供坚实的技术基础。" 在《频谱分析基础》中,首先介绍了频谱分析仪的基本概念。频谱分析仪是一种测量信号频域特性的仪器,它能够揭示信号的频率成分。频域分析对于理解信号的本质至关重要,尤其是在通信、雷达、电子设备测试等领域。书中提到,测量频谱是为了了解信号的频率分布,识别潜在的干扰源,或者验证设计是否符合频率相关的标准。 接着,书中详细讲解了频谱分析仪的工作原理。这包括射频衰减器的作用,它用来衰减输入信号以保护后续电路;低通滤波器或预选器,用于去除高于分析仪带宽的高频成分;分析仪调谐则允许选择要分析的特定频率范围;中频增益控制信号的放大;信号分辨涉及分辨不同频率信号的能力;剩余FM和相位噪声讨论了影响分析仪性能的因素;扫描时间影响了频率扫查的速度;检波器的选择,如包络检波、峰值检波、负峰值检波、正态检波、平均检波和EMI检波,决定了如何处理信号的幅度信息;平滑处理则用于减少测量噪声;时间选通则允许在特定时间窗口内进行测量。 在数字中频部分,指南介绍了数字滤波器如何提高频率分辨率和选择性,全数字中频的优势,如更高的灵活性和精度,以及专用数字信号处理集成电路的应用。此外,还提到了频率计数和全数字中频带来的额外功能。 关于幅度和频率精度,书中阐述了如何评估和改善测量的不确定性,包括相对不确定度、绝对幅度精度和总不确定度的计算,以及技术指标、典型性能和标称值的解读。数字中频结构对幅度不确定度的影响也得到了讨论,并给出了具体的示例。频率精度部分探讨了测量频率的准确性和误差来源。 在灵敏度和噪声章节,书中讨论了灵敏度的概念,它是衡量分析仪检测弱信号的能力。本底噪声扩展和噪声系数是评价分析仪性能的关键参数,而前置放大器可以提升灵敏度,但也会引入噪声。书中还提到了噪声如何被用作信号的一部分,以及在噪声测量中的应用。 《频谱分析基础》是学习和理解频谱分析仪操作与性能的理想资源,它不仅提供了理论知识,还包含了实际操作的指导,对于工程师和科研人员来说具有很高的参考价值。
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。