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如何控制頻譜儀,使信號(hào)頻譜以合適的圖像展現(xiàn)在屏幕上?

博宇訊銘 ? 2024-05-11 14:12 ? 次閱讀
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首先,在預(yù)熱完機(jī)器之后,接入信號(hào)之前,我們首先要注意的是機(jī)器面板上的Attenuation值。這是指信號(hào)在進(jìn)入機(jī)器的核心部件之前,要先經(jīng)過(guò)多大的衰減。

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為了防止輸入的信號(hào)過(guò)大打壞機(jī)器,機(jī)器會(huì)默認(rèn)設(shè)置20dB的衰減。我們也可以點(diǎn)擊【Amplitude】的按鍵,手動(dòng)設(shè)置衰減值的大小。

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通常情況下,在默認(rèn)衰減為20dB且前置放大器關(guān)閉的時(shí)候,輸入頻譜儀的信號(hào)幅值建議在0dBm以下。

在頻譜儀搭配信號(hào)源這一類自己本身也含有時(shí)鐘源的器件使用時(shí),建議在測(cè)試之前先進(jìn)行一下時(shí)鐘同步,讓兩種器件使用同一個(gè)時(shí)鐘源,避免不同時(shí)鐘之間的微小頻率差帶來(lái)測(cè)量誤差。

具體的方法是將信號(hào)源的10MHz OUT口與頻譜儀的10MHz IN口用BNC線纜連接在一起,部分信號(hào)源還要專門設(shè)置打開(kāi)時(shí)鐘輸出,頻譜儀在檢測(cè)到有外部時(shí)鐘源之后,會(huì)自動(dòng)使用外部參考時(shí)鐘。屏幕的最上方,此時(shí)會(huì)顯示一個(gè)External Reference的標(biāo)志。

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我們可以使用一臺(tái)信號(hào)源,輸出一個(gè)1GHz ,-10dBM的正弦波來(lái)實(shí)踐一下,如何控制頻譜儀,使信號(hào)頻譜以合適的圖像展現(xiàn)在屏幕上?

先將信號(hào)源的輸出端與頻譜儀的RF INPUT端口連接在一起。連接完成之后,設(shè)置一下信號(hào)源的頻率與幅值:頻率為1GHz,幅度為-10dBM。在確認(rèn)信號(hào)源當(dāng)前輸出信號(hào)的幅值不會(huì)過(guò)大,再打開(kāi)信號(hào)源的輸出。

由于當(dāng)前信號(hào)在屏幕的縱軸上已經(jīng)處于一個(gè)不錯(cuò)的位置,因此暫不需要專門設(shè)置幅值方面的參數(shù),可以直接進(jìn)行頻率范圍的設(shè)置。頻譜儀測(cè)量的是信號(hào)在頻率上的信息,因此頻率范圍必須將輸入信號(hào)的頻率包含在內(nèi),才能夠看到輸入信號(hào)的頻譜圖像。

我們輸入的信號(hào)是1GHz的正弦波,因此可以點(diǎn)擊【Frequency】按鍵,設(shè)置中心頻率為1GHz,再點(diǎn)擊【Span】按鍵,設(shè)置中心頻率也為1GHz。此時(shí),頻譜儀掃描的頻率范圍就是從500MHz到1.5GHz。這些信息都可以從屏幕最下方的這一欄信息欄里面觀察到。

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起始頻率為500MHz,中心頻率為1GHz,終止頻率為1.5GHz;分辨率帶寬為1MHz,視頻帶寬為1MHz,掃寬為1GHz,以及掃描一整個(gè)屏幕所需的時(shí)間為196ms。

在理想情況下,正弦波的頻譜圖應(yīng)該是一個(gè)在固定頻點(diǎn)上固定浮值的豎線。但目前的波形與理想情況尚有差距,那么我們可以通過(guò)點(diǎn)擊【BW】按鍵,搭配旋鈕或者按鍵,適當(dāng)降低一下RBW,使掃描的結(jié)果更加精確,得到的圖像更加理想。

需要注意的是,降低RBW會(huì)增大掃描時(shí)間,在當(dāng)前掃描頻率范圍較大的時(shí)候,需要自行斟酌將RBW調(diào)到一個(gè)多大的值更加合適。

這些就是將信號(hào)頻譜圖展現(xiàn)出來(lái)的最基本的操作,可以看到控制欄里還有一個(gè)【Auto Tune】按鍵,這是一個(gè)根據(jù)當(dāng)前信號(hào)頻譜自動(dòng)設(shè)置上述提到的參數(shù)的快捷鍵。

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先點(diǎn)擊一下【Preset】,使頻譜儀恢復(fù)成未設(shè)置的狀態(tài),然后點(diǎn)擊【Auto Tune】,稍等片刻之后,就可以看到頻譜儀自動(dòng)將頻譜圖峰值對(duì)應(yīng)的圖像置于屏幕中央,并自動(dòng)設(shè)置好了合適的分辨率帶寬和掃寬。可以看到頻譜儀在以28.032ms的速度進(jìn)行掃描。因此波形里的噪聲抖動(dòng)很快。

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點(diǎn)擊頻譜儀上的【Sweep】按鍵,可以設(shè)置掃描時(shí)間的大小。增大掃描時(shí)間可以減緩測(cè)量速度,使波形的波動(dòng)顯著減小,而減小掃描時(shí)間可以提高測(cè)量速度。但需要注意的是,如果設(shè)置的掃描時(shí)間小于自動(dòng)耦合時(shí)的最短掃描時(shí)間,則可能導(dǎo)致測(cè)量錯(cuò)誤。例如此時(shí)屏幕狀態(tài)欄中會(huì)提示UNCAL這樣一個(gè)標(biāo)志。

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如果我們想要讓波形靜止下來(lái),可以選擇掃描類型為單次。這樣就可以看到頻譜儀上的圖像在掃描完一次之后停了下來(lái)。

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