影響頻譜分析儀頻率分辨率的因素

頻譜分析儀是通過(guò)測(cè)量信號(hào)的頻率成份及其幅度特性來(lái)確定信號(hào)特性的，頻率指標(biāo)(頻率范圍、頻率分辨率)和幅度指標(biāo)(動(dòng)態(tài)范圍、失真、靈敏度)是它的重要技術(shù)指標(biāo)。  

頻譜分析儀作為射頻和微波頻段信號(hào)的重要測(cè)量?jī)x器之一，廣泛用于測(cè)量信號(hào)的電平。諧波失真、交調(diào)失真、排除干擾信號(hào)、衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器頻譜占用情況等，而很多應(yīng)用者對(duì)頻譜分析儀的頻率分辨率的概念不是很清楚，本文主要就影響頻譜分析儀頻率分辨率指標(biāo)的因素進(jìn)行分析。  

頻譜分析儀的頻率分辨率是它區(qū)分臨近頻率分量的能力。很多信號(hào)測(cè)試要求頻譜儀具有較高的頻率分辨率，只有當(dāng)頻譜分析儀的分辨能力足夠高時(shí)，才會(huì)在屏幕上正確反映信號(hào)的特性。頻譜分析儀的頻率分辨率與其內(nèi)部的中頻濾波器和本地振蕩器的性能有關(guān)。中頻濾波器的類(lèi)型、3dB帶寬、頻率選擇性和本地振蕩器的本振殘余調(diào)頻和本振相位噪聲都會(huì)影響頻譜分析儀的頻率分辨率。  

中頻濾波器對(duì)頻率分辨率的影響  

中頻濾波器的功能是分辨不同頻率信號(hào)。它是頻譜分析儀中的關(guān)鍵部分，是一個(gè)中心頻率固定的窄帶濾波器，只有改變本地振蕩的掃頻信號(hào)頻率才能達(dá)到選頻目的。頻譜分析儀混頻后的頻率如果落在中頻濾波器通帶內(nèi)，顯示器上才會(huì)顯示該頻率，如果混頻后頻率不等于中頻，則被中頻濾波器所阻擋。理想單載波信號(hào)在掃頻頻譜儀測(cè)試顯示的形狀是濾波器的頻響形狀。中頻濾波器的形狀通過(guò)其帶寬(3dB或6dB)和頻率選擇性得到定義，其3dB帶寬和矩形系數(shù)影響頻譜儀的許多關(guān)鍵指標(biāo)，例如測(cè)量分辨率、測(cè)量靈敏度、測(cè)量速度以及測(cè)量精度等。  

分辨率帶寬對(duì)頻率分辨率的影響  

分辨率帶寬(ResolutionBandwidth，RESBW)是中頻濾波器的3dB帶寬，反映了頻譜分析儀分辨等幅信號(hào)的能力。2個(gè)等幅信號(hào)之間頻率差為中頻濾波器的3dB帶寬時(shí)，合成響應(yīng)曲線仍有2個(gè)峰值，中間下沉大約3dB，認(rèn)為它們是可分辨的，因此稱(chēng)中頻濾波器的3dB帶寬為頻譜分析儀的分辨率帶寬(RESBW)。HP／AGILENT頻譜儀定義中頻濾波器的3dB帶寬為RESBW，有的公司定義6dB帶寬為RESBW。頻譜分析儀的MIN分辨率帶寬反映出頻譜分析儀的檔次高低，經(jīng)濟(jì)型的為1kHz～5MHz，多功能中檔型的為30Hz～5MHz，高檔型的為1Hz～5MHz。