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二手频谱分析仪的工作原理

二手频谱分析仪架构犹如时域用途的示波器，面板上布建许多功能控制按键，作为系统功能之调整与控制，实时二手频谱分析仪（与扫瞄调谐二手频谱分析仪。实时频率分析仪的功能为在同一瞬间显示频域的信号振幅，其工作原理是针对不同的频率信号而有相对应的滤波器与检知器，再经由同步的多任务扫瞄器将信号传送到CRT 屏幕上，其优点是能显示周期性杂散波的瞬间反应，其缺点是价昂且性能受限于频宽范围、滤波器的数目与最大的多任务交换时间。

二手频谱分析仪的频率范围

1、分辨力

二手频谱分析仪在显示器上能够区分最邻近的两条谱线之间频率间隔的能力，是二手频谱分析仪最重要的技术指标，分辨力与滤波器型式、波形因数、带宽、本振稳定度、剩余调频和边带噪声等因素有关，扫频式二手频谱分析仪的分辨力还与扫描速度有关，分辨带宽越窄越好，现代频谱仪在高频段分辨力为10～100赫。

2、分析谱宽

分析谱宽又称频率跨度，二手频谱分析仪在一次测量分析中能显示的频率范围，可等于或小于仪器的频率范围，通常是可调的。

3、分析时间

完成一次频谱分析所需的时间，它与分析谱宽和分辨力有密切关系，对于实时式二手频谱分析仪，分析时间不能小于其最窄分辨带宽的倒数，扫频速度：分析谱宽与分析时间之比，也就是扫频的本振频率变化速率。

4、灵敏度

二手频谱分析仪显示微弱信号的能力，受频谱仪内部噪声的限制，通常要求灵敏度越高越好，动态范围指在显示器上可同时观测的最强信号与最弱信号之比，现代二手频谱分析仪的动态范围可达80分贝。

5、显示方式

二手频谱分析仪显示的幅度与输入信号幅度之间的关系，通常有线性显示、平方律显示和对数显示三种方式。

6、假响应

显示器上出现不应有的谱线。这对超外差系统是不可避免的，应设法抑止到最小，现代二手频谱分析仪可做到小于-90分贝毫瓦。

二手频谱分析仪的分类

1、扫频式频谱分析仪

它是具有显示装置的扫频超外差接收机，主要用于连续信号和周期信号的频谱分析，它工作于声频直至亚毫米的波频段，只显示信号的幅度而不显示信号的相位，它的工作原理是：本地振荡器采用扫频振荡器，它的输出信号与被测信号中的各个频率分量在混频器内依次进行差频变换，所产生的中频信号通过窄带滤波器后再经放大和检波，加到视频放大器作示波管的垂直偏转信号，使屏幕上的垂直显示正比于各频率分量的幅值。本地振荡器的扫频由锯齿波扫描发生器所产生的锯齿电压控制，锯齿波电压同时还用作示波管的水平扫描，从而使屏幕上的水平显示正比于频率。

2、实时式频谱分析仪

在存在被测信号的有限时间内提取信号的全部频谱信息进行分析并显示其结果的仪器主要用于分析持续时间很短的非重复性平稳随机过程和暂态过程，也能分析40兆赫以下的低频和极低频连续信号，能显示幅度和相位，傅里叶分析仪是实时式频谱分析仪，其基本工作原理是把被分析的模拟信号经模数变换电路变换成数字信号后，加到数字滤波器进行傅里叶分析；由中央处理器控制的正交型数字本地振荡器产生按正弦律变化和按余弦律变化的数字本振信号，也加到数字滤波器与被测信号作傅里叶分析。

二手频谱分析仪的操作

1、三个大硬键和一个大旋钮

大旋钮的功能由三个大硬键设定。按一下频率硬键，则旋钮可以微调仪器显示的中心频率；按一下扫描宽度硬键，则旋钮可以调节仪器扫描的频率宽度；按一下幅度硬键，则旋钮可以调节信号幅度。旋动旋钮时，中心频率、扫描宽度（起始、终止频率）、和幅度的dB数同时显示在屏幕上。

2、软键

在屏幕右边，有一排纵向排列的没有标志的按键，它的功能随项目而变，在屏幕的右侧对应于按键处显示什么，它就是什么按键。

3、其它硬键

仪器状态控制区有十个硬键：RESET清零、CANFIG配置、CAL校准、AUX CTRL辅助控制、COPY打印、MODE模式、SAVE存储、RECALL调用、MEAS/USER测量/用户自定义、SGL SWP信号扫描；光标（MARKER）区有四个硬键：MKR光标、MKR 光标移动、RKR FCTN光标功能、PEAK SEARCH峰值搜索；控制（CONTRL）区有六个硬键：SWEEP扫描、BW带宽、TRIG触发、AUTO COVPLE自动耦合、TRACE跟踪、DISPLAY显示；在数字键区有一个BKSP回退，数字键区的右边是一纵排四个ENTER确认键，同时也是单位键，大旋钮上面的三个硬键是窗口键：ON打开、NEXT下一屏、ZOOM缩放，大旋钮下面的两个带箭头的键STEP配合大旋钮使用作上调、下调。

二手频谱分析仪常见故障的检测以及维修过程

【案例一】安捷伦E4403B频谱仪维修案例

一、仪器型号：AgilentE4403B二手频谱分析仪；

二、故障描述：开机自检报错

1、LOUNLOCK；

2、ReferenceFrequencyError；

三、整机检测：

1、经过检测发现，A8板第一本振信号不稳定导致开机出现LOUNLOCK报错；

2、进一步检测发现A8A1A2模块上第一本振参考信号频率不稳，导致第一本振YTO输出不稳；

3、最后确定故障为YTO输入端1/2分频器损坏，导致YTO输入不稳；

四、维修：

修复A8A2A1模块损坏器件：更换1/2分频器；

整机重新校准，调整指标；

自检&自校准通过，机器恢复正常，维修完毕。

【案例二】MSA438二手频谱分析仪维修案例

一、仪器型号：MICRONIXMSA438手持频谱仪；

二、故障描述：仪器屏幕受外力撞击破损，造成显示不全；

三、整机检测：

1、整机检测功能正常；

2、显示屏物理损坏，无法维修，需要更换新屏；

四、维修：

1、拆机更换显示屏；

2、整机重新校准，调整指标；

3、机器恢复正常，维修完毕。

二手频谱分析仪参数的正确设置

1、接收频率范围

在屏幕上可供观察的频率范围，观察频率范围越窄，频谱细节越清晰，便于分析频谱特征，但是也难以对频谱全貌有一个整体认识。因此，频率范围越宽，从屏幕上读出的频率精确率越低，所以要设置恰当的频率范围。

2、分辨率带宽

指的是中频滤波器带宽，通常定义为3db带宽，这时中频滤波器的衰减量比最小衰减量增加3db，分辨率带宽越宽，对相邻信号的分辨率能力越低，因此，假如需要测量微弱信号时，要将二手频谱分析仪的分辨率带宽设置较窄，但较窄的分辨率带宽，往往在扫描同一个频率范围所需的时间越长。

3、扫描时间

指从最低频率扫描到最高频率所需的时间，刚才讲了，分辨率带宽越窄，扫描的时间越长，一般二手频谱分析仪中都有根据分辨率带宽自动匹配扫描时间的功能。

4、视频带宽

分辨率带宽对应的是中频放大器的带宽，而视频带宽则对应视频放大器的带宽，减小视频带宽，可以增加屏幕上显示的清晰度，去掉一些信号毛刺，便于观察一些微弱信号的情况。

5、衰减量