信號頻譜分析是將信號源發出的信號強度按頻率順序展開，使其成為頻率的函式，並考察變化規律，稱為頻譜分析。頻譜分析主要分析信號是由哪些頻率的正弦信號疊加得到的，以及這些正弦信號的振幅。
基本介紹
- 中文名：信號頻譜分析
- 所屬學科：物理
- 所屬領域：無線電
- 套用領域：通訊
主要功能,原理,類別,
主要功能
一般包含以下六項：
頻率設定
基準電平設定
頻寬、掃描時間、觸發控制設定
跟蹤發生器設定
跟蹤控制設定
利用標記功能測量回波損耗(以dB為單位)
原理
頻譜分析儀架構好似時域用途的示波器,一般面板上布建許多功能控制按鍵,作為系統功能之調整與控制,系統主要的功能是在頻域裡顯示輸入信號的頻譜特性。
類別
頻譜分析儀依信號處理方式的不同,一般有兩種類型;即時頻譜分析儀(REAL-TIME SPECTRUM ANALYZER)與掃瞄調諧頻譜分析儀(SWEEP-TUNED SPECTRUM ANALYZER)。
即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(DETECTOR),再經由同步的多工掃瞄器將信號傳送到CRT螢幕上,其優點是能顯示周期性雜散波(PERIODIC RANDOM WAVES)的瞬間反應,其缺點是價昂且性能受限於頻寬範圍,濾波器的數目與最大的多工交換時間(SWITCHING TIME)。
最常用的頻譜分析儀是掃瞄調諧頻譜分析儀,其基本結構類似超外差式接收器,工作原理是輸入信號經衰減器直接外加到混波器,可調變的本地振盪器經與CRT同步的掃瞄產生器產生隨時間作線性變化的振盪頻率,經混波器與輸入信號混波降頻後的中頻信號(IF)再放大,濾波與檢波傳送到CRT的垂直方向板,因此在CRT的縱軸顯示信號振幅與頻率的對應關係,影響信號反應的重要部份為濾波器頻寬,濾波器之特性為高斯濾波器(GAUSSIAN-SHAPED FILTER),影響的功能就是量測時常見到的解析頻寬(RBW,RESOLUTION BANDWIDTH)。
RBW代表兩個不同頻率的信號能夠被清楚的分辨出來的最低頻寬差異,兩個不同頻率的信號頻寬如低於頻譜分析儀的RBW,此時該兩信號將重疊,難以分辨,較低的RBW固然有助於不同頻率信號的分辨與量測,低的RBW將濾除較高頻率的信號成份,導致信號顯示時產生失真,失真值與設定的RBW密切相關,較高的RBW固然有助於寬頻帶信號的偵測,將增加雜訊底層值(NOISE FLOOR),降低量測靈敏度,對於偵測低強度的信號易產生阻礙,因此適當的RBW寬度是正確使用頻譜分析儀重要的概念。
