功率分析儀有效帶寬小結(jié)

　　功率分析儀有效帶寬是指功率分析儀能夠測(cè)量和分析的信號(hào)的最高頻率。

　　周期信號(hào)的頻譜由幅度譜和相位譜組成。頻譜的包絡(luò)線每隔一個(gè)角頻率時(shí)，通過(guò)零點(diǎn)。在某一個(gè)零點(diǎn)之后，諧波的幅值將會(huì)逐漸減小。通常將包含主要諧波分量的這段頻率范圍稱為被測(cè)信號(hào)的有效帶寬。

　　被測(cè)信號(hào)的有效帶寬必須小于功率分析儀的有效帶寬，換言之，功率分析儀的有效帶寬必須大于被測(cè)信號(hào)的有效帶寬，才不會(huì)對(duì)被測(cè)信號(hào)造成明顯的衰減或失真。

　　功率分析儀測(cè)量信號(hào)的有效帶寬與階躍響應(yīng)的上升時(shí)間成反比。

　　功率分析儀有效帶寬是儀器頻率特性中的重要指標(biāo)，具有實(shí)際應(yīng)用意義。在功率分析儀有效帶寬內(nèi)，必須集中了所測(cè)信號(hào)的絕大部分諧波分量。換句話說(shuō)，若信號(hào)丟失有效帶寬以外的諧波成分，不會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生明顯影響，這樣的測(cè)量才會(huì)有意義。同樣，任何系統(tǒng)也有其有效帶寬。當(dāng)信號(hào)通過(guò)系統(tǒng)時(shí)，信號(hào)與系統(tǒng)的有效帶寬必須“匹配”。若信號(hào)的有效帶寬大于系統(tǒng)的有效帶寬，則信號(hào)通過(guò)此系統(tǒng)時(shí)，就會(huì)損失許多重要成分而產(chǎn)生較大失真；若信號(hào)的有效帶寬遠(yuǎn)小于系統(tǒng)的有效帶寬，信號(hào)可以順利通過(guò)，但對(duì)系統(tǒng)資源是巨大浪費(fèi)。

二、什么情況下功率分析儀有效帶寬會(huì)出現(xiàn)混疊現(xiàn)象？

　　當(dāng)功率分析儀對(duì)連續(xù)信號(hào)進(jìn)行等間隔采樣時(shí)，如果不能滿足采樣定理，即采樣頻率低于功率分析儀有效帶寬的兩倍，采樣后信號(hào)的進(jìn)行頻譜分析時(shí)，會(huì)出現(xiàn)率就會(huì)重疊，即高于采樣頻率一半的頻率成分將被重建成低于采樣頻率一半的信號(hào)。這種頻譜的重疊導(dǎo)致的失真稱為混疊。這種情況下是功率分析儀有效帶寬過(guò)寬或采樣頻率過(guò)低導(dǎo)致。只有提高采樣頻率，使之達(dá)到最高信號(hào)頻率的兩倍以上，或降低功率分析儀有效帶寬，使其低于采樣頻率的二分之一，才能用采樣樣本正確還原信號(hào)；

　　抗混疊濾波器：是一個(gè)低通濾波器，用以在輸出電平中把混疊頻率分量降低到微不足道的程度。這種濾波器是將信號(hào)的高頻信號(hào)濾去，是對(duì)原始信號(hào)的一種預(yù)處理，使信號(hào)達(dá)到跟功率分析儀有效帶寬“匹配”的要求。

三、什么情況下功率分析儀有效帶寬可以欠采樣？

　　有些功率分析儀采用欠采樣技術(shù)，欠采樣是指采樣頻率低于兩倍的功率分析儀有效帶寬，違反采樣定理。但是，當(dāng)信號(hào)屬于較嚴(yán)格周期信號(hào)時(shí)，對(duì)連續(xù)多個(gè)周期盡心欠采樣，而每個(gè)周期的采樣序列有一個(gè)固定的延時(shí)。比如說(shuō)，采樣頻率為100kHz，采樣周期為10nS，第一個(gè)周期從0時(shí)刻開(kāi)始采樣，而第二個(gè)周期5nS（從二分之一采樣周期）處開(kāi)始采樣，然后，將兩個(gè)周期的采樣數(shù)據(jù)合并，就得到了一個(gè)周期的200kHz采樣頻率的采樣樣本序列。欠采樣技術(shù)在信號(hào)并非嚴(yán)格周期信號(hào)時(shí)，會(huì)有較大的誤差。