淺析頻譜分析儀原理及使用方法
對于電磁干擾題目的分析而言，頻譜分析儀是比示波器更有用的儀器，用頻譜分析儀可以直接顯示出信號的各個頻譜分量。
1．1 頻譜分析儀的原理
頻譜分析儀是一臺在一定頻率范圍內掃描接收的接收機，它的原理圖如圖1所示。
頻譜分析儀采用頻率掃描超外差的工作方式。混頻器將天線上接收到的輸進信號與本振產生的信號混頻，當混頻的頻率即是中頻時，這個信號可以通過中頻放大器，被放大后，進行峰值檢波。檢波后的信號被視頻放大器進行放大，然后顯示出來。由于本振電路的振蕩頻率隨著時間變化，因此頻譜分析儀在不同的時間輸出的頻率是不同的。當本振蕩器的頻率隨著時間進行掃描時，屏幕上就顯示出了被測信號在不同頻率上的幅度，將不同頻率上信號的幅度記錄下來，就得到了被測信號的頻譜。根據這個頻譜，就能夠知道被測設備是否有超過標準規(guī)定的干擾發(fā)射，或產生干擾的信號頻率是多少。
1．2 頻譜儀的使用方法
要獲得正確的丈量結果，必須正確地操縱頻譜分析儀。本節(jié)簡單先容頻譜分析儀的使用方法。正確使用頻譜分析儀的關鍵是正確設置頻譜分析儀的各個參數。下面解釋頻譜分析儀中主要參數的意義和設置方法。
(1)頻率掃描范圍
規(guī)定了頻譜分析儀掃描頻率的上限和下限。通過調整掃描頻率范圍，可以對感愛好的頻率進行細致的觀察。在頻率分辨率一定的情況下，掃描頻率范圍越寬，則掃描一遍所需要時間越長，頻譜上各點的丈量精度越低，因此，在可能的情況下，盡量使用較小的頻率范圍。在設置這個參數時，可以通過設置掃描開始頻率和終止頻率來確定，例如：startfrequency=l MHz，stop frequency=ll MHz。也可以通過設置掃描中心頻率和頻率范圍來確定，例如：center frequency=6 MHz，span=10 MHz。這兩種設置的結果是一樣的。
(2)中頻分辨帶寬
規(guī)定了頻譜分析儀的中頻帶寬，這項指標決定了儀器的選擇性和掃描時間。調整分辨帶寬可以達到兩個目的，一個是進步儀器的選擇性，以便對頻率相距很近的兩個信號進行區(qū)別。另一個目的是進步儀器的靈敏度。由于任何電路都有熱噪聲，這些噪聲會將微弱信號沉沒，而使儀器無法觀察微弱信號。噪聲的幅度與儀器的通頻帶寬成正比，帶寬越寬，則噪聲越大。因此減小儀器的分辨帶寬可以減小儀器本身的噪聲，從而增強對微弱信號的檢測能力。
分辨帶寬一般以3 dB(或者6 dB)帶寬來表示。當分辨帶寬變化時，屏幕上顯示的信號幅度可能會發(fā)生變化。若丈量信號的帶寬大于通頻帶帶寬，則當帶寬增加時，由于通過中頻放大器的信號總能量增加，顯示幅度會有所增加。若丈量信號的帶寬小于通頻帶寬，如對于單根譜線的信號，則不管分辨帶寬怎樣變化，顯示信號的幅度都不會發(fā)生變化。信號帶寬超過中頻帶寬的信號稱為寬帶信號，信號帶寬小于中頻帶寬的信號稱為窄帶信號。根據信號是寬帶信號還是窄帶信號能夠有效地鑒別干擾源。
(3)掃描時間
儀器接收的信號從掃描頻率范圍的zui低端掃描到zui所使用的時間叫做掃描時間。掃描時間與掃描頻率范圍是相匹配的。假如掃描時間過短，頻譜儀的中頻濾波器不能夠充分響應，結果幅度和頻率的顯示值變?yōu)椴徽_。
(4)視頻帶寬
視頻帶寬至少與分辨帶寬相同，為分辨帶寬的3至5倍。視頻帶寬反映的是丈量接收機中位于包絡檢波器和模數轉換器之間的視頻放大器的帶寬。改變視頻帶寬的設置，可以減小噪聲峰一峰值的變化量，進步較低信噪比信號丈量的分辨率和復現率，易于發(fā)現隱躲在噪聲中的小信號。
