頻譜分析儀主要用于觀(guān)察和測量信號的幅度、頻率分布、失真等特性。其基本原理基于傅里葉變換,通過(guò)數學(xué)方法將復雜的時(shí)域信號分解成不同頻率的正弦波或余弦波的組合,可以直觀(guān)地反映出輸入信號的傅立葉變換的幅度,提供信號的頻譜圖。
利用數值計算方法處理一定時(shí)間周期的信號,提供頻率、幅度和相位信息;適用于周期和非周期信號的分析;特點(diǎn)是速度快、精度高,但分析頻率帶寬受ADC(模數轉換器)采樣速率限制,適合分析窄帶寬信號;可分析穩定和周期變化信號,提供信號幅度和頻率信息;工作原理基于外差法,通過(guò)將未知信號與本地振蕩器產(chǎn)生的已知頻率信號混合,生成中頻信號進(jìn)行測量。
頻譜分析儀的工作流程大致如下:
信號輸入:將待測信號通過(guò)適當的連接器接入輸入端口。
信號預處理:信號經(jīng)過(guò)衰減器、低通濾波器等預處理,以保護內部電路并去除高頻分量。
混頻:將輸入信號與本地振蕩器信號混合,生成中頻信號。
濾波與放大:中頻信號經(jīng)過(guò)中頻濾波器濾波和放大器放大。
檢波與顯示:信號經(jīng)過(guò)檢波器檢波后,轉換為視頻信號進(jìn)行顯示,通過(guò)掃描振蕩器控制CRT(陰極射線(xiàn)管)或LCD(液晶顯示屏)顯示信號的幅度和頻率。
頻譜分析儀的應用范圍非常廣泛,主要包括:
無(wú)線(xiàn)電技術(shù)領(lǐng)域:如電子對抗、衛星通訊、移動(dòng)通訊、雷達、射電天文等。
工業(yè)領(lǐng)域:如人工智能、半導體、汽車(chē)、新能源等,用于測量射頻信號的多種特征參數。
科研領(lǐng)域:用于研究電信號的頻譜結構,測量信號失真度、調制度等。
頻譜監測:監測和分析無(wú)線(xiàn)電頻譜的使用情況,幫助識別和定位非法使用頻譜的行為。