电子测量第七节频域测量(新).ppt

概述 信号的频谱分析和线性系统的频率特性是频率测量的主要内容 目前，信号频谱分析的主要工具是扫频外差式频谱分析仪，通过它来完成信号本身的分析和线性系统的非线性失真系数测量 频率特性的基本测量方法取决于加到被测系统的测试信号。据此可分为静态点频测量、动态扫频测量和伪随机信号测量等 高效能沟通者（语音频谱分析） The man who can think and does not know how to express what he thinks is at the level of him who cannot think. 高效能沟通者激发热情、信任 低效能沟通者 = 没有思想 心诚 ? 面善 高效能沟通者有更多的机会 多寻找团队合作的机会 mp3播放器 高音C之王 帕瓦罗蒂（资料） 动态特性带宽（Bd）与扫频速度(γ)及静态分辨力(Bs)的关系 1)静态特性带宽一定时，动态特性带宽随γ的减小而减小。适当减慢扫速可以减小Bd。 2）扫频速度γ固定时，一定有一个Bs使得Bd最小。 3)获得高的动态分辨力是使用频谱仪的重要问题。 γ的选择以获得较高的动态分辨率为准则。同时还应考虑分析时间的影响。即一方面， γ越小，Bd就越接近Bq另一方面， γ越小，则意味着分析时间越长。应该取两者的折衷。 三、频谱仪的主要技术指标和应用 （一）频谱分析仪的主要技术指标 有效频率范围 是指在满足仪器性能指标的情况下，仪器能分辨的最高频率范围。目前可达几Hz到几十GHz。 2.频率分辨力、边缘因子和波形因子 频率分辨力：能够分辨的最小谱线间隔。 叠加后的显示图形中心处比最高处 凹了3dB。这时把两条频谱线的频率 间隔或者一个频率特性曲线的6dB 带宽称为分辨力带宽（RBW） 8.分析时间或扫描时间 扫频宽度又称“分析谱宽”，是指频谱仪在一次测量分析过程中（即一个扫描正程）显示的频率范围。分为“全扫”和“窄扫”两种。 完成一次频谱所需的时间称为分析时间，实际上就是一次扫描正程时间，即扫描时间。 扫频宽度与分析时间之比就是扫频速度。 （二）增益或衰耗的测量 在正弦信号的激励下的线性系统，其输出响应是具有与输入相同频率的正弦波，只是幅值和相位有所差别。 对系统的特性测量一般包括以下步骤： 1）测量电路的连接； 2）向被测系统提供激励信号； 3）测量被测系统对激励信号的响应； 4）进行数据处理，得出结果。 （二）增益或衰耗的测量 比较法测量和直接法测量 比较法测量 设被测系统增益（或衰耗）用分贝表示为： 调两个可变衰耗器，使开关在1和2步进位时指示器读数相同，这时被测增益为： 因为指示器读数相同时有： 比较法和直接法 影响比较法测量准确度的因素（见教材） 直接法测量可以简化测量手续，精度可达0.1dB。 上述比较法和直接法都属于点频法，基本已被扫频测量法所取代。 二、扫频测量技术 所谓“扫频”，就是利用某种方法，使正弦信号的频率随时间按一定规律、在一定范围内反复扫动。这种频率扫动的正弦信号称“扫频信号”。 相对点频法，扫频法简单快捷、能获得系统的动态特性。 （二）扫频信号源 1.扫频信号源的工作特性 （1）有效扫频宽度 是指在扫频线性和振幅平稳性符合要求的条件下，最大的频率覆盖范围。常用相对值表示： （2）扫频线性 可用线性系数来表征，它表示扫频振荡器的压控特性曲线的非线性程度。定义为： 式中(K0)max --------VCO的最大控制灵敏度，即f-V曲线的最大斜率。线性系数越接近于1越好。 （3）振幅平稳性 可用扫频信号的寄生调幅来表示： 2.获得扫频信号的方法 介绍目前广泛采用的变容二极管扫频。 对扫频信号的要求： 1)具有足够宽的扫频范围; 2)良好的扫频线性（指扫频信号频率变化的规律和预定的扫频规律的吻合程度）； 3)扫频信号的振幅应恒定不变，即振幅平稳性要好。因为被测电路输出电压的包络线只有在扫频信号振幅保持恒定的条件下，才能表征被测电路的幅频特性。 变容二极管扫频 P350图7-9（a）BT-4低频特性测试仪采用。 是一个改进型电容三点式振荡器电路，振荡频率由L1与C4、C5及变容管结电容Cj（两个2CC1E并联）联合决定。锯齿波电压通过R6加到两个变容二极管两端，以控制结电容Cj，从而使振荡器的振荡频率随锯齿波电压而变，改变锯齿波电压的变化速率（扫描速度），可改变扫频速度，改变锯齿波的电压振幅可以改变扫频宽度。 （三）光栅增辉式图示方法 1.显示原理 首先，在长余辉示波管屏幕上产生垂直“暗光栅”。屏幕上所显示的曲线是通过相应的增辉脉冲在每条暗光栅的不同高度上产生的亮点构成的，故得名。 暗光栅的产生 由垂直扫描发生器产生的频