频谱分析仪简介

上问题并不这么简单。

两种带宽设置的信噪比曲线图，由于100Hz到1kHz相差10倍，电平也相差10倍

    失真电平：在频谱分析仪中，存在产生失真分量的非线性，例子有谐波失真和三阶失真。实际上存在许多阶次的分量，但通常二阶和三阶是最突出的。下面是信号分析仪如何起作用的例子。一个关键问题是确定所观察到的失真是由被测件引起的还是由分析仪内部引起的。在进行信号分析仪测量时，常常需要确定失真或将内部（频谱分析仪中）产生的失真同被测件内产生的失真分开。输入衰减器在这个任务中起着重要作用。为了对过载进行测试，必须增加衰减量。若显示的信号读出相同的幅度，便没有增益压缩，而必定返回原来的衰减电平。然而，若幅度存在差别，便应重新增加衰减，直到电平读数不变。当大信号引起测量仪器指示比应有的电平更低的电平时，便发生增益压缩或过载。在有失真分量的情况下，增益压缩或过载更严重。原因是内部产生的失真分量增加得比信号电平变化更快。为了说明问题，三阶分量以3倍于信号电平的正常值改变。因此，对每1 dB信号电平变化，失真分量将增大3 dB，这在如下图a中作了说明。检查内部产生的分量的方法与检查压缩的方法相同。简单的改变输入衰减器并观察失真分量改变显示的电平，如果显示的电平不变，则测量的结果是被测件产生的分量。
    同样，必须对二阶分量进行测试。但是，对于每1 dB的电平变化，二阶分量改变2 dB。可以利用输入衰减器来确定失真是由分析仪产生还是由被测件产生。
如同信噪比一样，可以绘制曲线图来表示信号失真比的范围（见下图b）。在这种情况下，垂直轴以dBc（相对于载波功率的dB数）为单位，而水平轴是入射到分析仪输入混频器上的功率（输入电平-衰减器设置）。在三阶失真的情况下，技术指标通常用于-30 dBm的混频器电平（某些制造商规定总输入功率，而某些制造商则规定某个电平上的各个音频。务必检查这个电平的潜在3 dB差别）。从规定的电平开始，可以以斜率2在任何一个方向延伸（对于产生3 dB失真下降的1 dB变化，差别将增加或减小2）。对于二阶失真可以画出相同直线，但斜率为1，并可以加到失真曲线图上。正如我们可以从这个曲线图上看到的那样，最大失真差别伴随着最低的输入信号电平。如果失真曲线图与灵敏度曲线相组合，便得到图b的结果。
    现在要做出比较大的折衷，最大信噪比伴随着最高输入信号电平，而最大无失真范围则伴随着最低输入电平。在此，问题是要了解测量并作出相应调整。例如，若测量的是三阶失真，则最佳输入电平将是显示的噪声与失真分量相等的那个电平。这个电平处在信噪比线与三阶失真线的相交处。为了获得最高精度和最大动态范围，相交处是应进行测量的输入混频器电平。
为了调节到包括所有失真分量，直接选择与本底噪声线和失真线最大相交处的输入电平。许多现代信号分析仪的电平都允许用户将混频器电平调到规定的电平，而微处理器将调节输入衰减器，以获得所需的无失真范围。

三、辅助设备
    有几种辅助设备能显著增强频谱分析仪的功能，这些辅助设备包括跟踪发生器、预选器和高阻抗探头。
    （1）跟踪发生器
    跟踪发生器可以把频谱分析仪变成动态范围很大的标量网络分析仪。跟踪发生器将扫描第一本振信号与第一中频频率的固定振荡器相结合。最后结果是所产生的信号完全与频谱分析仪的调谐频率相一致。利用这个装置，可以测量置于频谱分析仪与跟踪发生器之间的任何装置的频率响应。总测量范围从跟踪发生器的最大输出功率到频谱分析仪的灵敏度极限，这个范围可能为+10dBm～-140 dBm。
    （2）跟踪预选器
    跟踪预选器允许将分析仪用在存在许多信号的环境中。大量信号可能产生输入混频器无法承受的过大总信号功率（所有各个信号功率之和）。在这种情况下，利用与分析仪的调谐频率始终保持一致的跟踪滤波器能滤除掉许多杂波信号，而使混频器正常起作用。
    （3）高阻抗探头
    扫频频谱分析仪的输入阻抗通常为50～70欧姆，可以与大多数射频和微波设备相匹配。有时候，更需要很高的输入阻抗。例如，电路或集成电路的探测往往需要高阻抗。有一些由具有50欧姆输出阻抗的高输入阻抗放大器构成的有源探头，它们有助于实现这类测量并维持高灵敏度。