《频谱仪的使用》PPT课件.ppt
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1、测试仪表的使用频谱分析仪介绍质检部2004-1-18频谱分析仪介绍1.基本原理2.使用操作3.注意事项4.基本指标的意义及测试连接5.直放机、干放等基本指标参数1.1基本原理任何一个电信号经傅里叶变换后,分解成不同的频率分量。基波、各次谐波等。1.2什么是频谱分析仪?频谱分析仪是在频域中用图形表示信号的幅度为频率的函数,横轴对应频率,纵轴对应功率电平。频谱分析仪能把复合信号的频率成分分开,每个频率对应的功率电平被显示。PdBm=10lgP(mW)/1mW1.3频谱分析仪常用来测量调制噪声电平失真直放机的增益最大输出功率信号强度三阶互调1.4频谱分析仪内部方框图1.5混频器本振信号输入信号混频后
2、变为中频信号1.6中频滤波器(RBW)混频后输出信号经中频滤波器滤波。中频滤波器的带宽影响信号的分辨率,故又称为分辨率带宽RBW1.7RBW-分辨率带宽分辨率:把信号从最邻近的信号中区分开来的能力,由其IF带宽决定。一般设置HP8594ERBW=300KHzHM5014:RBW=400KHzHM5014-2:RBW=1000KHz1.8寄生调频与相位噪声的影响RBW越小,分辨率越高.似乎无限地降低IF带宽,分辨率将无限提高,这是一种谬论.因为边带噪声,寄生FM等影响分析仪的稳定度,IF带宽存在一个实用的极限.带宽越窄,扫描时间越长.1.9检波器滤波后的信号经过检波器检波。通常的三种检波方式:正
3、极性(取最大值)负极性(取最小值)采样(取采样的最后一个值)1.10视频滤波器(VBW)检波之后信号经过滤波器,称为视频滤波器VBWVBW的作用:平滑噪声更容易观察小信号1.11其它部件:本振、扫频发生器、LCD显示本振:提供基准信号扫频发生器:横轴频率扫描CRT/LCD显示:最终的测量信号显示1.12跟踪源跟踪源:同步扫频信号输出的扫频信号源。跟踪源信号常用来测试:增益带宽带外抑制1.13各部件是怎样一起工作的?2.1使用操作目前公司主要的频谱分析仪类型有:HAMEG德国惠美公司的HM5014HM5014-2HP美国惠普公司(现在的安捷伦公司)HP8594EHP8595ELG韩国现代SA72
4、702.2HP面板简介前面板:主要功能:频率frequency幅度amplitude扫描带宽span控制功能RBW扫描时间VBW数字键RF输入端RF输出端CAL输出2.3.1HM5014面板简介面板简介HM5014面板简介2.4HM5014-2面板简介HM5014-2面板简介HM5014-2面板简介2.5显示界面横轴显示频率横轴显示频率SPAN扫描跨度,可在SPAN=50MHz,+-键设置也可起始频率、终止频率、中心频率设置。纵轴显示电平幅度(功率)纵轴显示电平幅度(功率)顶部为参考电平线,如果设置为10dB/div,则每下降一格,降低10dB.内部衰减器的设置与参考电平的设置相关。可设置10
5、dB/div或5dB/div2.6HP8594/5E操作界面2.7HP8594E主要键功能(一)Frequency:center freq.start freq.stop freq.Ct step Auto man,Freq.offset Band lock Span:span,span zoom,full span,zero span,last span,peak zoomAmplitude:Ref level,ATTEN Auto Man,Scale Log/Lin,more 1/3-Max mxr lvL,Amptd units,external Preampg,input z 5075
6、 Ref lev offset,more 2/3-couple AC DCHP8594E面板简介2.8HP8594E主要键功能(二)WINDOWS-分屏显示分屏显示 on next zoomMarker:MKR :marker narmal,marker,marker Amptd,select 1 2 3 4,marker 1 on off,more 1 of 2-marker trace Auto ABC ,marker read F T I PMKR :CF ,REF Lvl,cf step,span,miniumMKR FCTN:Trace on off,mak count on off
7、,mak table on off,mk noise on off,mk pause on offPeak search:mak cf,mk,next peak,next pk right,next pk left,more1of 22.9HP8594E主要键功能(三)Control:Sweep:swp time auto man,sweep cunt sgl,gate on off,gate countrolBW:Res BW,Vid BW,VBW/RBW ratio,Vid avg on offTrig:sweep cont sgl,free Run,Video LineAuto Coup
8、le:Auto all,RBW auto man,VBW auto man,SWP auto man,CF auto man Trace:clear write A,max hold A,view A,blank A,TraceABCDisplay:Hold,Dsp line on off,chang title,limit lines,analog on off more 1of 22.10HP8594E主要键功能(四)Instrument state:PRESETCONFIGMODESAVERECALLCAL:CAL freq and amptd,cal freq,cal Amptd,ca
9、l YTF,cal store,more 1 of 4-more 2 of 4 -cal TRK GenAUX corl:(辅助控制)(辅助控制)track Gen power on offCOPY:Meas userSGL swp2.11HP8594E操作手册1.开机开机:按左下角LINE键.关机,则再按一次.开机会出现OVENCOLD,表明需要预热.2 频率设置频率设置:按FREQENCY选择测量的中心频率CENTERFREQ,按SPAN选择带宽或STAREFREQ选择起始频率,STOP FREQ选择终止频率.一般来说,CENTER FREQ选902.5MHz或944.5MHz.3.SPA
10、N选择选择:按SPAN选择测量显示带宽,同时可配合STEP及上下箭头键改变显示带宽.一般来说,测量增益时,SPAN=50MHz,测量噪声电平时,SPAN=30MHz.4.幅度设置幅度设置:按AMPLITUDE选择测量参考电平的设置REFLVE,内部衰减的自动与手动选择ATTEAUTOMAN,显示刻度为对数或线性.一般选择为对数LOG显示.在MORE1OF3选项下,REFLVEOFFSET可选择参考电平的偏置.假设INPUT端外接30dB衰减器,则将REFLVEOFFSET设置为+30dBm,则测量读数中已将外接的衰减器计算在内,为测量带来方便.一般开始将REFLVE选择+20dBm或+30dB
11、m,然后根据显示的信号,逐渐降低REFLVE,直到信号显示在参考电平下一格为宜.2.12HP8594E操作手册5.跟踪源输出电平跟踪源输出电平:选择仪器右边上面AUXCTRL,再选TRACKGEN,之后选SRCPWRONOFF,屏幕显示SRCPOWER-10dBm.即TG输出为-10dBm.改变数值即可改变TG输出值.请注意请注意:TG输出范围为-66dBm至-1dBm.如果需用-60dBm输出,建议设置为-30dBm输出,然后在RFOUT端口外接30dB衰减器.这样做可以保护仪器这样做可以保护仪器,防止被意外的反向功率击坏防止被意外的反向功率击坏.6.改变改变RBW,VBW等参数等参数:按B
12、W键,出现RESBWAUTOMAN,VIDBWAUTOMAN,按相应键可选择RBW,VBW设置为自动匹配,手动选择,及设置相应的值.一般设置为RBW=300KHz,#VBW=3KHz(前面#号表示为手动).7.读数读数MARKER:按 MKR出 现 MARKER NORMAL为 一 般 读 数,显 示 测 量 值.如 果 选MARKER,出现两次读数差值.转动旋纽,屏幕右上角显示两个测量点的频率偏差,幅度相差值.选择PEAKSEARCH可寻找波峰,选择MKR-出现标记-中心频率,标记-参考电平等.MARKERFCTN选择一些轨迹功能.2.13HP8594E操作手册.校准校准:校准频率与幅度:将
13、CALOUT与INPUT端口短接,按CAL键,再选择CALFREQ&TD.即可校准频率与幅度.也可选择CALFREQ或CALAMPTD.分别只校准频率与幅度.校准完成需7-8分钟时间,校准完毕后,按CALSTORE存储.此步骤校准一次后,平时测量不要求作.校准跟踪源:将RFOUT与INPUT短接,按CAL键,选MORE1OF4,再选MORE2OF4,之后选CALTRKGEN,即可校准跟踪源,校准需1分钟左右.校准完成后,按CALSTORE存储.此步骤校准一次后,平时测量不要求作.2.14HP8594E操作手册其它其它:WINDOWS功能功能:ON出现分屏显示.NEXT选择分屏后上下切换.
14、ZOOM还原与分屏切换.CONTROL功能功能:SWEEP:扫描时间及相关选项.TRIG:触发选项.AUTOCOUPLE:自动匹配.TRACE:轨迹,显示轨迹及选项.DISPLAY:显示及相关选项.INSTRUMENT STATE功能功能:COPY与SGLSWP如果安装相应选件,可打印PRESET:预置.预置成开机时状态.CONFIG:配置.MODE:方式选择,只可选频谱分析仪.SAVE:存储.状态与轨迹.RECALL:取回.MEAS/USER:用户测量中,有一个功能能快速测出3dB带宽.在NdBPTSONOFF中可直接测出NdB带宽读数.2.15HP8594E操作手册使用注意事项使用注意事项
15、:A.HP8594E配两个N(J)/BNC(f)转接头.保护仪器N型接头.附带一根BNC(M)-BNC(M)连线,用于校准用.B.仪器最大输入功率为+30dBm,但在使用时,INPUT端口务必外接相应衰减器.RFOUT端口也应接衰减器.C.一般来说,当RESBW.VBW,设置为自动时,读数较为准确.当RESBW,VBW及SPAN改变时,会带来相应不确定度.本仪器RBW改变时不确定度+0.5dB,当测量时请注意这一点.D.本公司为仪器配置测试线BNC(J)-N(J)1.1米两根.30dB衰减器两个.请注意爱护.2.16HM5014操作手册面板控制键说明:1、POWER大约10秒后,噪声电平出现在
16、底部基线之上。2、INTENS:调节亮度。3、FOCUS:聚焦调节。4、TR:跟踪旋纽替代CRT金属屏蔽,在水平跟踪位置,地球磁场的影响不能完全避免。电位计的影响通过打开它来校准。针垫轻微失真无法避免,并不能被校准。5、A,B,A-B:仪器有两个存储器,存储器A,存储器B。当前测量结果总是存储在A。存储器B仅能从存储器A拷贝。A-B功能允许从当前存储器A减去存储器B。取回:存储器A,B,A-B能通过按A,B,A-B键很容易得到。屏幕上读出的结果告诉用户正在显示的是哪一个存储器。注意:从A拷贝到B之后,显示的是存储器B。按A,B,A-B纽很快转换到A-B,再按一下显示A,若A,B,A-B,哪一个
17、显示则读出哪个的值。2.17HM5014操作手册6、SAVE:最多存储10个配置设定。如果一个设置被存储,它能通过按RECALL键取回。频繁地用设置能很快的被覆盖并出错。掉电时存储的信息也被保存。怎样选择SAVE存储器地址:重复按SAVE键最多选9个存储地址,按RECALL键返回0号地址。存储选择了存储器的地址之后,按住SAVE一段时间,然后松开。注意:AVERAGE与HOLD功能不是存储操作的一部分,意思是若这些功能被激活,则SAVE功能不能被执行。在这种情况下将有一个声音信号报警。中断:如果无设置要存储,3秒后SAVE设定自动无效。7、RECALL本功能允许从SAVE取回存储的设置。激活:
18、按住RECALL一段时间。注意:如果AVERAGE与MAXHOLD功能被激活,则RECALL功能不能被执行。在这种情况下将有一个声音信号报警。选择SAVE存储器地址:重复按SAVE键最多选9个存储地址,按RECALL键返回0号地址。取回:选好存储器的地址后,按住RECALL一段时间,仪器将显示存储的参数设置。2.18HM5014操作手册8、AB:允许存储器A中暂存的内容送入存储器B。推一下,存储A到B。仪器自动显示存储器B的内容。若返回实际信号,推A,B,A-B两次,如果推一次,将显示AB。当电源关断时,存储器B的内容被删除。9、MAXHOLD(最大保持)本功能允许自动存储仪器读出的最大信号电
19、平。显示的测量结果仅当测量的值超过以前的值时才更新。任何小于以前记录的测量值不被显示。此功能因此能精确地记录跳动的RF最大信号值。因此,能确保显示的测量结果在以前的测量值中为最大。注意:脉动的信号应在尽可能低的SPAN,尽可能高的BANDWIDTH,管闭视频滤波器,为预防滤波器瞬间响应引起的误差。拉起:推MAXHOLD。相应的LED亮,指示相应的功能被激活。注意:取消测量显示,终止MAXHOLD功能,再次使用,又被激活。直接开关AVERAGE,不影响MAX、HOLD存储器的内容。中断:推MAX、HOLD。LED关,指示MAX、HOLD功能关断。2.19HM5014操作手册10、AVERAGE本
20、功能允许自动存储仪器读出平均信号电平。用AVERAGE功能显示的噪声能被降低。因此,信号不被噪声淹没,能更清晰地被观察。推一下AVERAGE,激活平均功能。LED亮,指示次功能被激活。注意:用AVERAGE降低噪声不影响幅度的精度,甚至于更大的带宽,与视频滤波器。因此,数字平均不受视频滤波器响应时间的限制。拉起:推AVERAGE。相应的LED亮,指示相应的功能被激活。注意:取消测量显示,终止AVERAGE功能,再次使用,又被激活。直接开关MAX、HOLD,不影响AVERAGE存储器的内容。中断:推AVERAGE。LED关,指示AVERAGE功能关断。11、CENTERFREQ推CENTERFR
21、EQ键,能输入中心频率,LED亮。此时,中心频率能通过旋纽14调整。频率显示在左上角字母C后面。注意:假如中心频率较低或SPAN提高,谱线可能看不见,甚至没有与信号连接。一般参考“零频率标记”(零峰值),对使用超外差的分析仪常有这种情况。当频率变到发射范围内的第一IF中频滤波器的频率时,所观察的是可见的第一载波(第一示波器)。零峰值标记电平在每个仪器上不同,并不能用作标定电平。2.20HM5014操作手册12、FINE若推FINE键,LED亮,频率输入(中心频率的LED亮),标记(MARKERLED亮)以非常小的步进移动。再次推FINE,激活大步进。FINELED熄灭。13、MARKER为了评
22、估测量曲线,仪器配备了移动的标记()。标记能通过旋纽在轴方向上移动,并在Y轴方向上跟踪测量曲线。要激活MARKER,推MARKER键,LED亮,数字指示标记频率值与幅度值,显示在屏幕上。(例如:M100.00MHz-29dBm).推CENTER可中止MARKER方式。注意:FINE功能也影响MARKER位置的输入。14、TUNINGDAIL-旋扭旋纽能选择中心频率或标记位置,依赖于CENTERFREQ。或MARKER哪个被激活。15、SPAN显示带宽分析仪的扫描带宽通过两个SPAN键设定。SPAN显示在屏幕的右上角,在字母S后面。频率轴的满带宽(1000MHZ),每栅格为100MHZ。从中心栅
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