浅谈频谱仪现状

shoubo68

随着国内技术的更新和制造工艺的不断完善，频谱仪越来越来被国内射频工程所使用，而相对的，绝大多数工程对频谱仪不是太了解，结合本人多年射频方面的经验，特和大家交流一下，频谱仪的参数和使用心得。

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说起示波器，大家首先想到的时带宽，没有错，这只是示波器的一个指标而已，实际上示波器的主要的指标有带宽，存储深度，采样率，波形捕获率等，相对于示波器，频谱仪也有几个主要的指标，分别是，带宽，显示平均噪声电平，相位噪声，分辨率带宽等，下面以我公司使用的一台频谱仪截图说一下这几个的含义。

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一，带宽
      就是频谱仪可以测量的最大频率，一般情况下，频谱仪的的最小频率为9KHz，频谱仪最大的带宽类似与示波器的带宽，国外的最大可以达到几百G，但是国内厂家主要以3G为主，某些厂家可以做到7.5G，不包括国内的军工41所，我手头上是国内的某一厂家的。
二，显示平均噪声电平
      通俗的就就是底噪，任何元器件在工作时都会发热，发热就会有噪声，一个频谱仪的平均噪声电平确定了，也就确定了频谱仪的测量量程，频谱仪的测量量程就是最大测量功率到平均噪声电平，目前国内外的最大测量功率基本上是确定的，就是30dBm，也就是1W，所以各个厂家不说最大测量功率，一般就说显示平均噪声电平。下图为频谱仪的平均噪声电平。
   

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三，相位噪声
     一般情况下，计算方法与分辩率带宽有关系，单位为dBc/Hz，就是两个相差为10KHz的信号功率之差，与分辨带宽达到1Hz的比值。相位噪声越小，说明可以分辨频率相邻而功率相差很大的能力越大。
      

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四，分辨率带宽
     分辨率带宽英文缩写为RBW，RBW表示分辨两个相邻信号的能力。
     

shoubo68

     通过这两个图片就可以很清楚的看到RBW是多么的重要了，RWB越小，说明分辨两个相邻信号的能力越强，RBW的设置的不太好，就不能把两个信号区别出来，如图8。
     还有一个工程师老问的问题，就是视频带宽，英文缩写为VBW，视频带宽就是把噪声平均化，但是不减小噪声的能量，只是进行了平均而已。
   

shoubo68

     同时我也载图了一些常见的AM信号，FM信号，以及脉冲信号调制信号在频谱仪上面显示的图形。
    AM的信号  在不同的的扫频宽度（SAPN）的显示。
     

shoubo68

   FM信号
   FM信号在不同扫频宽度（SPAN）的显示。
   

shoubo68

   脉冲信号
   脉冲信号在不同的SAPN下的图片
   

wztjos16

看你对频谱仪的理解，可以有机会多多交流，我Q330333814

luke1986416

学习了，感谢楼主

shoubo68

大家也许知道有示波器，为什么还要频谱仪？可能有熟悉的人就说了，示波器是看时域的，频谱仪是看频域的，也就是看FFT之后的频点。没有错，原理上是这个样子的。其实引入频谱仪的原因是什么？有一个笑话，频谱仪是频域中的“万用表”，是一个很基本的研究工具。示波器目前做得比较好的也就是1mV/格，也就是说最小只能测量以1mV，这时会有人说最小不是1mV,每一格里面还有5小格，最小是1mW/5，话没有错，但是这样计算出来的数值是不准确的，即使这样1mV在微波里面还是很大的，再往下去就测不出来了，所以工程师就想用一款频谱仪来测量更小的信号，所以频谱仪就应运而生了。  其实看一下频谱仪的计算公式，？dBm=10lg(p/1mW)，？代表频谱仪上表示的数值，P代表我们常见的功率，算一下1mW,才是0dBm，  大家可以算一下，-90  -100  -140dBm是多少W，再换算成电平是多少，也就是说，频谱仪的可测的动态范围比示波器大的多了。