幹法紡絲

[拼音]:pinpu fenxiyi

[英文]:spectrum analyzer

研究電訊號頻譜結構的儀器,用於訊號失真度、調製度、譜純度、頻率穩定度和交調失真等訊號引數的測量,可用以測量放大器和濾波器等電路系統的某些引數,是一種多用途的電子測量儀器。它又可稱為頻域示波器、跟蹤示波器、分析示波器、諧波分析器、頻率特性分析儀或傅立葉分析儀等。現代頻譜分析儀能以模擬方式或數字方式顯示分析結果,能分析1赫以下的甚低頻到亞毫米波段的全部無線電頻段的電訊號。儀器內部若採用數位電路和微處理器,具有儲存和運算功能;配置標準介面,就容易構成自動測試系統。

分類

頻譜分析儀分為掃頻式和實時分析式兩類。

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,主要用於連續訊號和週期訊號的頻譜分析。它工作於聲頻直至亞毫米的波頻段,只顯示訊號的幅度而不顯示訊號的相位。它的工作原理是:本地振盪器採用掃頻振盪器,它的輸出訊號與被測訊號中的各個頻率分量在混頻器內依次進行差頻變換,所產生的中頻訊號通過窄帶濾波器後再經放大和檢波,加到視訊放大器作示波管的垂直偏轉訊號,使螢幕上的垂直顯示正比於各頻率分量的幅值。本地振盪器的掃頻由鋸齒波掃描發生器所產生的鋸齒電壓控制,鋸齒波電壓同時還用作示波管的水平掃描,從而使螢幕上的水平顯示正比於頻率。

實時式頻譜分析儀

在存在被測訊號的有限時間內提取訊號的全部頻譜資訊進行分析並顯示其結果的儀器(見圖),主要用於分析持續時間很短的非重複性平穩隨機過程和暫態過程,也能分析40兆赫以下的低頻和極低頻連續訊號,能顯示幅度和相位。傅立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訊號經模數變換電路變換成數字訊號後,加到數字濾波器進行傅立葉分析;由中央處理器控制的正交型數字本地振盪器產生按正弦律變化和按餘弦律變化的數字本振訊號,也加到數字濾波器與被測訊號作傅立葉分析。正交型數字式本振是掃頻振盪器,當其頻率與被測訊號中的頻率相同時就有輸出,經積分處理後得出分析結果供示波管顯示頻譜圖形。正交型本振用正弦和餘弦訊號得到的分析結果是複數,可以換算成幅度和相位。分析結果也可送到列印繪圖儀或通過標準介面與計算機相連。

技術指標

頻譜分析儀的主要技術指標有頻率範圍、分辨力、分析譜寬、分析時間、掃頻速度、靈敏度、顯示方式和假響應。

頻率範圍

頻譜分析儀進行正常工作的頻率區間。現代頻譜儀的頻率範圍能從低於1赫直至300吉赫。

分辨力

頻譜分析儀在顯示器上能夠區分最鄰近的兩條譜線之間頻率間隔的能力,是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、頻寬、本振穩定度、剩餘調頻和邊帶噪聲等因素有關,掃頻式頻譜分析儀的分辨力還與掃描速度有關。分辨頻寬越窄越好。現代頻譜儀在高頻段分辨力為10~100赫。

分析譜寬

又稱頻率跨度。頻譜分析儀在一次測量分析中能顯示的頻率範圍,可等於或小於儀器的頻率範圍,通常是可調的。

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係。對於實時式頻譜分析儀,分析時間不能小於其最窄分辨頻寬的倒數。

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。

靈敏度

頻譜分析儀顯示微弱訊號的能力,受頻譜儀內部噪聲的限制,通常要求靈敏度越高越好。動態範圍指在顯示器上可同時觀測的最強訊號與最弱訊號之比。現代頻譜分析儀的動態範圍可達80分貝。

顯示方式

頻譜分析儀顯示的幅度與輸入訊號幅度之間的關係。通常有線性顯示、平方律顯示和對數顯示三種方式。

假響應

顯示器上出現不應有的譜線。這對超外差系統是不可避免的,應設法抑止到最小,現代頻譜分析儀可做到小於-90分貝毫瓦。