頻譜分析基本原理：快速完成高效率測(cè)量

圖四 您可用圖形方式呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)圍。

本圖顯示在同一動(dòng)態(tài)圍圖中的訊號(hào)對(duì)雜訊（signal-to-noise）和訊號(hào)對(duì)失真（signal-to-distortion）曲線。當(dāng)不同曲線相交時(shí)，亦即內(nèi)部產(chǎn)生的失真位實(shí)扔諳允酒驕雜訊位剩DANL），則動(dòng)態(tài)圍最大。這一點(diǎn)同時(shí)也是最大混頻器位省

為了獲得最佳的動(dòng)態(tài)圍，請(qǐng)選擇具備最佳靈敏度的分析儀，亦即具有最窄RBW、最小輸入衰減，并徹底執(zhí)行平均處理的機(jī)型。請(qǐng)持續(xù)衰減輸入訊號(hào)并查看訊號(hào)大小是否改變，以確認(rèn)分析儀的失真情形。接著，請(qǐng)?jiān)诓桓淖冇嵦?hào)大小的狀況下將衰減器設(shè)為最低。

圖五 圖中顯示各個(gè)動(dòng)態(tài)圍的定義，藉此工程師可得知道哪一種動(dòng)態(tài)圍最適合哪一個(gè)特定應(yīng)用

現(xiàn)代訊號(hào)分析儀

傳統(tǒng)的頻譜分析儀無(wú)法因應(yīng)現(xiàn)代數(shù)位調(diào)變無(wú)線系統(tǒng)的測(cè)試需求，而新型分析儀的問(wèn)市，則滿足了這類(lèi)系統(tǒng)的通道功率測(cè)試、解調(diào)變量測(cè)等新型態(tài)測(cè)試需求。此外，新式頻譜分析儀擁有齊備的功能，可支援更廣泛的標(biāo)視胩匭裕例如出色的振幅嗜范?、频距和频率确度、修誗數(shù)，以及限制線（limit line）、測(cè)試余裕，及通過(guò)/不通過(guò)指示等等，因此可有效執(zhí)行前述測(cè)試。有些機(jī)型甚至提供即時(shí)訊號(hào)擷取功能，以便在一段時(shí)間內(nèi)，擷取與某一訊號(hào)相關(guān)之所有資訊。

圖六 現(xiàn)代頻譜分析儀之基本架構(gòu)方塊圖，本圖為Agilent X 系列訊號(hào)分析儀之方塊圖

相較于傳統(tǒng)的頻譜分析儀，新型分析儀配備各種不同的元件，并且重新安排了功能模組，并且將ADC的位置移到處理流程的前端，如圖六所示。新型分析儀的全數(shù)位化IF濾波器可用嶄新方式處理訊號(hào)，進(jìn)而大幅提N嗜范?、稇B(tài)圍及速度。

其內(nèi)建的數(shù)位訊號(hào)處理器（DSP）讓分析儀能夠量測(cè)日益復(fù)雜的訊號(hào)，同時(shí)也進(jìn)一步增加動(dòng)態(tài)圍與嗜范齲并且加快掃描速度。在需要更大動(dòng)態(tài)圍時(shí)，可透過(guò)掃描分析模式處理訊號(hào)，但如需在窄小頻寬中快速進(jìn)行掃描的話，則可使用FFT分析模式處理訊號(hào)。

更重要的是，新型頻譜分析儀提供內(nèi)建的單鍵式功率量測(cè)功能，包含子悶悼懟⑼ǖ攔β剩以及相鄰?fù)ǖ拦β实攘繙y(cè)功能，并支援適合不同特定應(yīng)用的量測(cè)軟體，因此可針對(duì)一般測(cè)試應(yīng)用提供單鍵式量測(cè)、靈活地進(jìn)行數(shù)位調(diào)變分析，并且提供功率與數(shù)位調(diào)變量測(cè)功能，以滿足無(wú)線通訊應(yīng)用的量測(cè)需求。

這類(lèi)新機(jī)型還增強(qiáng)了顯示功能，例如聲譜圖（spectrogram）功能可分析隨時(shí)間變化的訊號(hào)頻譜，而軌跡縮放功能讓使用者能輕易放大觀察軌跡資料。I/Q基頻輸入有助于彌補(bǔ)基頻與射頻訊號(hào)間的差距，如圖七所示。此外，新型頻譜分析儀提供寬頻訊號(hào)分析能力，非常適合用于頻寬高達(dá)幾百M(fèi)Hz的高速航太與國(guó)防、新興通訊和蜂巢式行動(dòng)通訊應(yīng)用。

圖七 Agilent PXA和MXA分析儀提供選配的I/Q基頻輸入以及標(biāo)配的500 MSa深度擷取記憶體

結(jié)語(yǔ)

訊號(hào)分析儀是量測(cè)與分析各種元件與系統(tǒng)之特性的絕佳工具。如欲善用訊號(hào)分析儀來(lái)嗜妨坎庋逗挪⑶沂實(shí)鋇亟舛劣敕治雋坎飩峁，您需對(duì)其運(yùn)作塬理與特性有基本的認(rèn)識(shí)。