二手頻譜分析儀的工作原理

二手頻譜分析儀架構猶如時域用途的示波器，面板上布建許多功能控制按鍵，作為系統(tǒng)功能之調整與控制，實時二手頻譜分析儀（與掃瞄調諧二手頻譜分析儀。實時頻率分析儀的功能為在同一瞬間顯示頻域的信號振幅，其工作原理是針對不同的頻率信號而有相對應的濾波器與檢知器，再經(jīng)由同步的多任務掃瞄器將信號傳送到CRT 屏幕上，其優(yōu)點是能顯示周期性雜散波的瞬間反應，其缺點是價昂且性能受限于頻寬范圍、濾波器的數(shù)目與最大的多任務交換時間。

二手頻譜分析儀的頻率范圍

1、分辨力

二手頻譜分析儀在顯示器上能夠區(qū)分最鄰近的兩條譜線之間頻率間隔的能力，是二手頻譜分析儀最重要的技術指標，分辨力與濾波器型式、波形因數(shù)、帶寬、本振穩(wěn)定度、剩余調頻和邊帶噪聲等因素有關，掃頻式二手頻譜分析儀的分辨力還與掃描速度有關，分辨帶寬越窄越好，現(xiàn)代頻譜儀在高頻段分辨力為10～100赫。

2、分析譜寬

分析譜寬又稱頻率跨度，二手頻譜分析儀在一次測量分析中能顯示的頻率范圍，可等于或小于儀器的頻率范圍，通常是可調的。

3、分析時間

完成一次頻譜分析所需的時間，它與分析譜寬和分辨力有密切關系，對于實時式二手頻譜分析儀，分析時間不能小于其最窄分辨帶寬的倒數(shù)，掃頻速度：分析譜寬與分析時間之比，也就是掃頻的本振頻率變化速率。

4、靈敏度

二手頻譜分析儀顯示微弱信號的能力，受頻譜儀內部噪聲的限制，通常要求靈敏度越高越好，動態(tài)范圍指在顯示器上可同時觀測的最強信號與最弱信號之比，現(xiàn)代二手頻譜分析儀的動態(tài)范圍可達80分貝。

5、顯示方式

二手頻譜分析儀顯示的幅度與輸入信號幅度之間的關系，通常有線性顯示、平方律顯示和對數(shù)顯示三種方式。

6、假響應

顯示器上出現(xiàn)不應有的譜線。這對超外差系統(tǒng)是不可避免的，應設法抑止到最小，現(xiàn)代二手頻譜分析儀可做到小于-90分貝毫瓦。

二手頻譜分析儀的分類

1、掃頻式頻譜分析儀

它是具有顯示裝置的掃頻超外差接收機，主要用于連續(xù)信號和周期信號的頻譜分析，它工作于聲頻直至亞毫米的波頻段，只顯示信號的幅度而不顯示信號的相位，它的工作原理是：本地振蕩器采用掃頻振蕩器，它的輸出信號與被測信號中的各個頻率分量在混頻器內依次進行差頻變換，所產(chǎn)生的中頻信號通過窄帶濾波器后再經(jīng)放大和檢波，加到視頻放大器作示波管的垂直偏轉信號，使屏幕上的垂直顯示正比于各頻率分量的幅值。本地振蕩器的掃頻由鋸齒波掃描發(fā)生器所產(chǎn)生的鋸齒電壓控制，鋸齒波電壓同時還用作示波管的水平掃描，從而使屏幕上的水平顯示正比于頻率。

2、實時式頻譜分析儀

在存在被測信號的有限時間內提取信號的全部頻譜信息進行分析并顯示其結果的儀器主要用于分析持續(xù)時間很短的非重復性平穩(wěn)隨機過程和暫態(tài)過程，也能分析40兆赫以下的低頻和極低頻連續(xù)信號，能顯示幅度和相位，傅里葉分析儀是實時式頻譜分析儀，其基本工作原理是把被分析的模擬信號經(jīng)模數(shù)變換電路變換成數(shù)字信號后，加到數(shù)字濾波器進行傅里葉分析；由中央處理器控制的正交型數(shù)字本地振蕩器產(chǎn)生按正弦律變化和按余弦律變化的數(shù)字本振信號，也加到數(shù)字濾波器與被測信號作傅里葉分析。

二手頻譜分析儀的操作

1、三個大硬鍵和一個大旋鈕

大旋鈕的功能由三個大硬鍵設定。按一下頻率硬鍵，則旋鈕可以微調儀器顯示的中心頻率；按一下掃描寬度硬鍵，則旋鈕可以調節(jié)儀器掃描的頻率寬度；按一下幅度硬鍵，則旋鈕可以調節(jié)信號幅度。旋動旋鈕時，中心頻率、掃描寬度（起始、終止頻率）、和幅度的dB數(shù)同時顯示在屏幕上。

2、軟鍵

在屏幕右邊，有一排縱向排列的沒有標志的按鍵，它的功能隨項目而變，在屏幕的右側對應于按鍵處顯示什么，它就是什么按鍵。

3、其它硬鍵

儀器狀態(tài)控制區(qū)有十個硬鍵：RESET清零、CANFIG配置、CAL校準、AUX CTRL輔助控制、COPY打印、MODE模式、SAVE存儲、RECALL調用、MEAS/USER測量/用戶自定義、SGL SWP信號掃描；光標（MARKER）區(qū)有四個硬鍵：MKR光標、MKR 光標移動、RKR FCTN光標功能、PEAK SEARCH峰值搜索；控制（CONTRL）區(qū)有六個硬鍵：SWEEP掃描、BW帶寬、TRIG觸發(fā)、AUTO COVPLE自動耦合、TRACE跟蹤、DISPLAY顯示；在數(shù)字鍵區(qū)有一個BKSP回退，數(shù)字鍵區(qū)的右邊是一縱排四個ENTER確認鍵，同時也是單位鍵，大旋鈕上面的三個硬鍵是窗口鍵：ON打開、NEXT下一屏、ZOOM縮放，大旋鈕下面的兩個帶箭頭的鍵STEP配合大旋鈕使用作上調、下調。

二手頻譜分析儀常見故障的檢測以及維修過程

【案例一】安捷倫E4403B頻譜儀維修案例

一、儀器型號：AgilentE4403B二手頻譜分析儀；

二、故障描述：開機自檢報錯

1、LOUNLOCK；

2、ReferenceFrequencyError；

三、整機檢測：

1、經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)，A8板第一本振信號不穩(wěn)定導致開機出現(xiàn)LOUNLOCK報錯；

2、進一步檢測發(fā)現(xiàn)A8A1A2模塊上第一本振參考信號頻率不穩(wěn)，導致第一本振YTO輸出不穩(wěn)；

3、最后確定故障為YTO輸入端1/2分頻器損壞，導致YTO輸入不穩(wěn)；

四、維修：

修復A8A2A1模塊損壞器件：更換1/2分頻器；

整機重新校準，調整指標；

自檢&自校準通過，機器恢復正常，維修完畢。

【案例二】MSA438二手頻譜分析儀維修案例

一、儀器型號：MICRONIXMSA438手持頻譜儀；

二、故障描述：儀器屏幕受外力撞擊破損，造成顯示不全；

三、整機檢測：

1、整機檢測功能正常；

2、顯示屏物理損壞，無法維修，需要更換新屏；

四、維修：

1、拆機更換顯示屏；

2、整機重新校準，調整指標；

3、機器恢復正常，維修完畢。

二手頻譜分析儀參數(shù)的正確設置

1、接收頻率范圍

在屏幕上可供觀察的頻率范圍，觀察頻率范圍越窄，頻譜細節(jié)越清晰，便于分析頻譜特征，但是也難以對頻譜全貌有一個整體認識。因此，頻率范圍越寬，從屏幕上讀出的頻率精確率越低，所以要設置恰當?shù)念l率范圍。

2、分辨率帶寬

指的是中頻濾波器帶寬，通常定義為3db帶寬，這時中頻濾波器的衰減量比最小衰減量增加3db，分辨率帶寬越寬，對相鄰信號的分辨率能力越低，因此，假如需要測量微弱信號時，要將二手頻譜分析儀的分辨率帶寬設置較窄，但較窄的分辨率帶寬，往往在掃描同一個頻率范圍所需的時間越長。

3、掃描時間

指從最低頻率掃描到最高頻率所需的時間，剛才講了，分辨率帶寬越窄，掃描的時間越長，一般二手頻譜分析儀中都有根據(jù)分辨率帶寬自動匹配掃描時間的功能。

4、視頻帶寬

分辨率帶寬對應的是中頻放大器的帶寬，而視頻帶寬則對應視頻放大器的帶寬，減小視頻帶寬，可以增加屏幕上顯示的清晰度，去掉一些信號毛刺，便于觀察一些微弱信號的情況。

5、衰減量