电子测量课程设计4

波幅度也随谐波次数的增加而递减 但三角波的谐波幅度收敛更快 因为 幅度值与谐波次数的平方成反比 1 频谱仪的操作 影响频谱分析仪幅度谱迹线显示的因素有频率 横轴 幅度 纵轴 两方 面 1 频率 a 与频率显示有关的频谱仪指标 频率范围 频谱仪能够进行正常工作的最大频率区间 扫描宽度 表示频谱仪在一次测量 即一次频率扫描 过程中所显示的频 率范围 可以小于或等于输入频率范围 通常根据测试需要自动调节 或 手动设置 频率分辨率 能够将最靠近的两个相邻频谱分量 两条相邻谱线 分辨出 来的能力 频率分辨率主要由中频滤波器的带宽和选择性决定 但最小分 辨率还受到本振频率稳定度的影响 在 FFT 分析仪中 频率分辨率取决于 实际采样频率和分析点数 扫描时间 进行一次全频率范围的扫描 并完成测量所需的时间 通常希 望扫描时间越短越好 但为了保证测量精度 扫描时间必须适当 与扫描 时间相关的因素主要有扫描宽度 分辨率带宽 视频滤波 相位噪声 反映了频率在极短期内的变化程度 表现为载波的边带 相噪 由本振频率或相位不稳定引起 本振越稳定 相噪就越低 同时它还与分 辨率带宽 RBW 有关 RBW 缩小 10 倍 相噪电平值减小 10dB 通过有效 设置频谱仪 相噪可以达到最小 但无法消除 b 与频率显示有关的频谱仪功能设置键 Span 设置当前测量的频率范围 中心频率 设置当前测量的中心频率 设置频率扫描范围和中心频率 RBW 设置分辨率带宽 通常 RBW 的设置与 Span 联动 2 幅度 a 与幅度显示有关的频谱仪指标 动态范围 同时可测的最大与最小信号的幅度之比 通常是指从不加衰减 时的最佳输入信号电平起 一直到最小可用的信号电平为止的信号幅度变 化范围 灵敏度 灵敏度规定了频谱仪在特定的分辨率带宽下 或归一化到 1Hz 带 宽时的本底噪声 常以 dBm 为单位 灵敏度指标表达的是频谱仪在没有输 入信号的情况下因噪声而产生的读数 只有高于该读数的输入信号才可能 被检测出来 参考电平 频谱仪当前可显示的最大幅度值 即屏幕上顶格横线所代表的 幅度值 b 与幅度显示有关的频谱仪功能设置键 纵坐标类型 选择纵坐标类型是线性 V mV V 等 还是对数 dB dBc dBm dBv dB v 等 刻度 div 选定坐标类型之后 选择每格所代表的刻度值 参考电平 确定当前可显示的最大幅度值 该值的单位与已选择的坐标类 型相同 3 其他功能键 Marker 开启 Marker 功能 可以对当前显示迹线所对应的测量值进行多种 标识 常用功能如 寻找峰值 即把 Marker 指向迹线的幅度最大值处 并 显示该最大幅度值以及最大幅值点的频率值 相对测量 使用 2 个 Marker 测量它们各自所在位置的幅度 频率差 等等 保存 可以保存如当前参数设置 测量结果以及屏幕显示等各类数据 并 提供多种保存方式 如 可存为文本文件 ASCII 码文件 位图图片文件 等 Marker 和保存功能键 输入键 用于输入将要设置的数值 如 Span 中心频率 RBW 参考电平 等 可以使用数字 单位键 也可以扭动旋钮连续调节 输入键 2 实验设备 1 射频频谱分析仪 1 台 型号 Tek 3026 50Hz 3GHz 2 函数发生器 1 台 型号 YB1634 0 2Hz 2MHz 3 电缆 1 条 BNC 型 50 1 实验步骤 1 接通频谱分析仪电源 不连接任何电缆 观察频谱仪的显示 查看迹 线的大致幅度值和默认的设置情况 频谱分析仪开机显示 2 接通函数发生器电源 设置使之输出某单一频率 如 1MHz 的连续 正弦波 打开函数发生器 3 用电缆将函数发生器的输出连接到频谱仪前面板上的射频输入端 设 置频谱仪参数 包括 Span 中心频率 RBW 参考电平 纵坐标类型等 确 保能够在屏幕上看到幅度最大的谱线 图 a 观测 1MHz 正弦波的频谱 图 b 观测 2MHz 正弦波的频谱 4 使用 Marker 功能 读出最大谱线的幅度 频率值 利用 Marker 读出峰值的幅度 频率等测量值 5 保存当前参数设置情况和测量结果 以文件格式保存 并将相应的 数值填写在实验数据记录表中 用频谱仪的保存功能 将参数设置和测量结果保存为文件 6 改变函数发生器的输出波形 使之输出方波 三角波 重复步骤 4 5 图 a 1MHz 方波的频谱 图 b 2MHz 方波的频谱 图 a 1MHz 三角波的频谱 图 b 2MHz 三角波的频谱 2 实验结果记录表 正弦波方波三角波 1MHz2MHz1MHz2MHz1MHz2MHz 频率最大 谱线幅度 频率谐波 谱线 1幅度 频率谐波 谱线 2 幅度 频率谐波 谱线 3 幅度 频率谐波 谱线 4 幅度 频率谐波 谱线 5 幅度 频率谐波 谱线 6幅度 频率谐波 谱线 7幅度 频率谐波 谱线 8幅度 频率谐波 谱线 9幅度 3 思考题 1 在实验步骤 1 中 无输入信号时频谱仪显示的是什么 2 当函数发生器输出正弦波时 步骤 4 之后除了最大谱线之外是否有其 他谱线 输出方波