频谱仪的使用

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/03/29 20:36:57
一、什么是频谱分析仪
在频域内分析信号的图示测试仪。以图形方式显示信号幅度按频率的分布,即X轴表示频率,Y轴表示信号幅度。
二、原理:
用窄带带通滤波器对信号进行选通。
三、主要功能:
显示被测信号的频谱、幅度、频率。可以全景显示,也可以选定带宽测试。
四、测量机制:
1、把被测信号与仪器内的基准频率、基准电平进行对比。因为许多测量的本质都是电平测试,如载波电平、A/V、频响、C/N、CSO、CTB、HM、CM以及数字频道平均功率等。
2、波形分析:通过107选件和相应的分析软件,对电视的行波形进行分析,从而测试视频指标。如DG、DP、CLDI、调制深度、频偏等。
五、操作:
(一)硬键、软键和旋钮:这是仪器的基本操作手段。
1、三个大硬键和一个大旋钮:大旋钮的功能由三个大硬键设定。按一下频率硬键,则旋钮可以微调仪器显示的中心频率;按一下扫描宽度硬键,则旋钮可以调节仪器扫描的频率宽度;按一下幅度硬键,则旋钮可以调节信号幅度。旋动旋钮时,中心频率、扫描宽度(起始、终止频率)、和幅度的dB数同时显示在屏幕上。
2、软键:在屏幕右边,有一排纵向排列的没有标志的按键,它的功能随项目而变,在屏幕的右侧对应于按键处显示什么,它就是什么按键。
3、其它硬键:
仪器状态(INSTRUMNTSTATE)控制区有十个硬键:RESET清零、CANFIG配置、CAL校准、AUXCTRL辅助控制、COPY打印、MODE模式、SAVE存储、RECALL调用、MEAS/USER测量/用户自定义、SGLSWP信号扫描。
光标(MARKER)区有四个硬键:MKR光标、MKR光标移动、RKRFCTN光标功能、PEAKSEARCH峰值搜索。
控制(CONTRL)区有六个硬键:SWEEP扫描、BW带宽、TRIG触发、AUTOCOVPLE自动耦合、TRACE跟踪、DISPLAY显示。
在数字键区有一个BKSP回退,数字键区的右边是一纵排四个ENTER确认键,同时也是单位键。
大旋钮上面的三个硬键是窗口键:ON打开、NEXT下一屏、ZOOM缩放。
大旋钮下面的两个带箭头的键STEP配合大旋钮使用作上调、下调。
(二)输入和输出接口:位于一起面板下边一排。TVIN测视频指标的信号输入口;VOLINTEN是内外一套旋钮控制、调节内置喇叭的音量和屏幕亮度;CALOUT仪器自检信号输出;300Mhz29dBmv仪器标准信号输出口;PROBEPWR仪器探针电源;IN75Ω1M—1.8G测试信号总输入口。
(三)测试准备:
1、限制性保护:规定最高输入射频电平和造成永久性损坏的最高电压值:直流25V,交流峰峰值100V。
2、预热:测试须等到OVERCOLD消失。
3、自校:使用三个月,或重要测量前,要进行自校。
4、系统测量配置:配置是测量之前把测量的一些参数输入进去,省去每次测量都进行一次参数输入。
内容:测试项目、信号输入方式(频率还是频道)、显示单位、制式、噪声测量带宽和取样点、测CTB、CSO的频率点、测试行选通等。
配置步骤:按MODE键——CABLETVANALYZER软键——Setup软键,进入设置状态。细节为
tuneconfig调谐配置:包括频率、频道、制式、电平单位。
Analyzerinput输入配置:是否加前置放大器。
Beatssetup拍频设置、测CTB、CSO的频点(频率偏移CTBFRQoffset、CSOFRQoffset)。
GATINGYESNO是否选通测试行。
C/Nsetup载噪比设置:频点(频率偏移C/NFRQoffset)、带宽。
(四)读取结果的方法:
1、电平的读取:主要使用参考电平REF。仪器屏幕图形上最上边的一行水平线是参考电平线。该线表示的电平为参考电平,其数值和单位显示在屏幕左上角。
参考电平的值可以改变:按AMPLITUDE硬键,旋转大旋钮就可以改变,数字随时显示出来。
图形每格的分贝数dB/DIV显示在屏幕左上角。
2、频率的读取:图形里的中心频率、起始频率、终止频率三条竖线,各自代表的频率数显示在屏幕的下方。中心频率由Frequency硬键旋大旋钮调整;起始和终止频率由Span硬键旋大旋钮调整(实际是改变扫描宽度)。
3、光标的使用:按MKR键,屏幕曲线上将出现闪动的光标。光标所在位置的电平和频率显示在屏幕左上角。光标可任意移动,移动到什么位置,就显示什么地方的频率和电平。
4、打印、存储
5、视频测试
六、常用测试——频谱测试和频道测试(CableTV分析):
按MODE硬键,屏幕上显示两个软键:频谱测试和CableTV分析,按对应的软键就进入各自的测试项目。
1、频谱测试:用三大硬键加上大旋钮即可实现一般分析。
2、频道测试:按CableTVANALIZER盘软键、再按屏道测试软键,显示出测试菜单(共四页),按频道选择CHINALSELECT软键,用数字键盘输入欲测频道的标识频率(模拟电视频道为图象载波频率,数字频道为频道中心频率)后,就可以对该频道进行测试了。菜单内容如下:
LISTENON/OFF声音开/关
EMDEV调频调制深度
VIEWINGRESS图象串扰
CARRIERLVL&FRQ载波电平/频率
CARRIER/NOISE载噪比
HUM交流声调制
CROSSMOD交扰调制
CSO/CTB
DEPTHMOD调制深度
SYSTEMFRQRSP系统频率响应
INCHNLFRQRSP频道内频率响应
DIEGAINDIFPHAZ微分增益、微分相位
CLDI色亮延时差
DIGITALCHPOEWER数字频道功率
FMRADIO调频广播
七、几个问题:
1、测C/N、CSO:仪器提供两个方法:关断调制和不关断调制。不关断调制,要在被测频道的调制信号里插入静止测试行,启动仪器的选通功能,可以不中断正常播出。测CSO须预先在Setup中设置拍频位置。以便仪器在设置的频率上找拍频。
2、测HUM、CM必须关掉调制(不关载波)。
3、测CTB必须关掉载波。因为CTB产物集中分布在载频近旁。关断载频后,CTB、CSO产物都可以在屏幕上看到。区别哪个是CTB还是CSO,利用他们与输入电平的关系来判断。
4、下列测试项目需要在场逆程插入静止测试行:
不关断调制测C/N、CSO;
测CTB;
八、注意事项
由于频谱仪是一种比较贵重的综合性仪器,一般每台价格都在二十万元以上,一旦损坏,相应的维修费用比较高,且维修周期比较长,因此使用时应格外小心。
1,对于频谱仪来说电源是非常重要的,在给频谱仪加电之前,一定要确保电源接法正确,保证地线可靠接地。频谱仪配置的是三芯电源线,开机之前,必须将电源线插头插入标准的三相插座中,千万不要使用没有保护地的电源线,以防止可能造成的人身伤害。
2,在对信号进行精确测量前,开机后应预热三十分钟,当测试环境温度改变3—5度时,频谱仪应重新进行校准。
3 ,还有的频谱仪是不能输入直流的,否则也会损坏器件。另外,还应注意不能有静电,因为静电的瞬时电压很高,容易把有源器件击  穿。日常工作中把仪表接地就会有很好的效果,当然要有保护接地会更好。
4,任何频谱仪在输入端口都有一个允许输入的最大安全功率,称为最大输入电平。如国产多功能频谱分析仪AV4032要求连续波输入信号的最大功率不能超过+30dBmW(1W),且不允许直流输入。若输入信号值超出了频谱仪所允许的最大输入电平值,则会造成仪器损坏;对于不允许直流输入的频谱仪,若输入信号中含有直流成份,则也会对频谱仪造成损伤。记住这点非常重要,一般频谱仪的最大输入电平值通常在前面板靠近输入连接口的地方标出。如果频谱仪不允许信号中含有直流电压,当测量带有直流分量的信号时,应外接一个恰当数值的电容器用于隔直流。当对所测信号的性质不太了解时,我们可采用以下的办法来保证频谱仪的安全使用:如果有RF功率计,可以用它来先测一下信号电平,如果没有功率计,则在信号电缆与频谱仪的输入端之间应接上一个一定量值的外部衰减器,频谱仪应选择最大的射频衰减和可能的最大基准电平,并且使用最宽的频率扫宽(SPAN),保证可能偏出屏幕的信号可以清晰看见。我们也可以使用示波器、电压表等仪器来检查DC及AC信号电平。