电子测量技术第9章第1部分

第9章频域测试技术1．频域和时域的关系通常一个过程或信号可以表示为时间t的函数f(t)，示波器常用来观测信号电压随时间的变化，是典型的时域分析仪器。过程或信号还可以表示为频率f

或角频率的函数s(ω)，频率特性测试仪、频谱分析仪都是以频率为自变量，以各频率分量的信号值为因变量进行分析的仪器。

9.1概述图9.1时间、频率和幅度的三维坐标2．常用频域测试仪器（1）频率特性测试仪（2）频谱分析仪（4）调制域分析仪调制域分析仪测量信号的频率、相位和信号出现的时间间隔随时间的变化规律。（3）选频电压表选频电压表采用调谐滤波的方法，选出并测量信号中某些频率分量。（5）相位噪声分析仪。振荡信号源的相位噪声特性用谱密度来表征，因而相位噪声的分析也要用到频谱分析。（6）数字信号处理机。数字信号处理机采用FFT和数字滤波等数字信号处理技术，对信号进行包括频谱分析在内的多种分析。9.2频率特性测试仪频率特性测试仪简称扫频仪，是一种根据扫频测量法原理组成的分析电路频率特性的电子测量仪器，它的横坐标为频率轴、纵坐标为电平值，显示的图形上叠加有频率标志。9.2.1

频率特性的基本测量方法要测量线性网络的幅频特性或相频特性，应给予激励信号。激励信号的不同，决定了频率特性测试方法的不同。常见的有静态的正弦波点频测量法、动态的正弦波扫频测量法、采用具有素数关系的多正弦波序列的多频测量法及采用伪随机信号的广谱快速测量法。1．点频测试法

保持输入正弦信号大小不变，逐点改变输入信号的频率，测量相应的输出电压值。2．扫频测试法

扫频测试法的扫频频率的变化是连续的。3．多频测量法多频测量将一个由多个正弦波组成的测试信号同时加到被测系统的输入。4．广谱快速测量法采用白噪声作为测试输入信号，实现广谱测试信号的动态测试方法。9.2.2

频率特性测试仪的工作原理常用的国产频率特性测试仪型号为BT3C，BT3C频率特性测试仪的电路组成框图如图所示。整个电路由三部分组成：扫频和频标信号的产生、示波驱动与显示、高低压电源。扫频信号发生电路主要包括扫频振荡器、稳幅电路及输出衰减器，如图9.3所示。1．扫频信号发生电路图9.3扫频信号发生电路的构成框图常用的内频标有两种。（1）菱形频标菱形频标常用差频法产生，如图9.4所示。（2）针形频标在低频扫频仪中常用针形频标。针形频标的产生与菱形频标类似，如图9.5所示。针形频标宽度比菱形频标窄，在测量低频电路时有较高的分辨力。2．频标信号产生电路图9.4菱形频标信号产生电路方框图图9.5针形频标信号产生电路方框图1．扫频非线性系数k表示扫频信号频率与扫描电压之间线性相关的程度，用f-u

曲线的斜率变化来表示。式中

——频率的微小变化量；

——电压的微小变化量；K——扫频的非线性系数。

9.2.3频率特性测试仪的主要技术指标实际中可采用图9.6的测试方法。中心频率可在任意频率上，调节频偏为±15MHZ，则扫频非线性系数为式中

A——频偏的最大变化量；

B——频偏的最小变化量；

k——扫频的非线性系数。图9.6扫频非线性系数的测量图

扫频宽度也称为扫频频偏，为扫频中心频率的最高与最低值的差值。

（9-3）式中——扫频宽度；——扫频的最高频率；

——扫频的最低频率。

2．扫频宽度输出衰减置为0dB，选择内频标，Y增益适中，在额定的±15MHZ频偏内观察，屏幕上出现方框，则寄生调幅系数为式中A—