接收機(jī)和頻譜儀在無(wú)線通信測(cè)試中非常通用,許多測(cè)試他們都能獨(dú)立完成,那么到底二者有哪些區(qū)別了?下面我簡(jiǎn)單的給大家介紹一下:
1、原理區(qū)別: 前置預(yù)選器,本振信號(hào)掃描,中頻濾波器,雜散信號(hào)和精度
接收機(jī):是EMC測(cè)試的主要工具,以點(diǎn)頻法為基礎(chǔ),應(yīng)用本振調(diào)諧的原理測(cè)試相應(yīng)頻點(diǎn)的電平值,接收機(jī)的掃描模式是以步進(jìn)點(diǎn)頻調(diào)諧的方式。
頻譜儀:頻譜分析的主要工具,掃頻外差式是主流,應(yīng)用掃頻測(cè)量技術(shù),通過(guò)掃頻信號(hào)源得到外差信號(hào)進(jìn)行頻域動(dòng)態(tài)分析。
2、輸入RF信號(hào)的前段處理不同:
頻譜儀:信號(hào)輸入端通常有一組簡(jiǎn)單的低通濾波器
接收機(jī):要采用對(duì)寬帶信號(hào)有較強(qiáng)的抗擾能力預(yù)選器,通常包括一組固定帯通濾波器和一組跟蹤濾波器,完成對(duì)信號(hào)的預(yù)選。接收機(jī)需要更高的精度,要求接收機(jī)的前端比普通頻譜儀多一個(gè)預(yù)選器。
3、 頻譜儀是通過(guò)掃描信號(hào)源實(shí)現(xiàn)掃頻測(cè)量的,在預(yù)設(shè)的頻率范圍內(nèi)掃描,獲得期望的混頻輸出信號(hào)。
接收機(jī)的頻率掃描時(shí)步進(jìn)的,離散的點(diǎn)頻測(cè)試,按照預(yù)先設(shè)定的頻率間隔,在每一個(gè)頻率點(diǎn)進(jìn)行電平測(cè)量,顯示的曲線是單個(gè)點(diǎn)頻測(cè)試的結(jié)果。
4、中頻濾波器
頻譜儀:分辨率帶寬是幅頻特性的3db帶寬。
接收機(jī):中頻帶寬是幅頻特性的6db帶寬。依據(jù)EMC標(biāo)準(zhǔn),民用軍用帶寬均為6db.
5、檢波器
頻譜儀:一般只有峰值和平均值檢波器,沒(méi)有準(zhǔn)峰值檢波器,
接收機(jī):而EMC標(biāo)準(zhǔn)要求測(cè)試接收機(jī)帶有峰值、準(zhǔn)峰值和平均值檢波器。
6、精度:
接收機(jī)要比頻譜儀有更高的精度,更低的亂真相應(yīng)。
在目前的市場(chǎng)上,有一些通過(guò)頻譜儀改造而來(lái)的接收機(jī),通用頻譜儀+預(yù)選器+6db中頻濾波器+三種檢波器+點(diǎn)頻測(cè)試功率+高精度信號(hào)處理=接收機(jī)
7、點(diǎn)頻測(cè)試和檢波器
在依據(jù)EMC標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試時(shí),需要對(duì)某些固定的頻率點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)試。比如進(jìn)行輻射干擾測(cè)試時(shí),需要選擇合適的頻率點(diǎn),進(jìn)行轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)和天線的升降,實(shí)時(shí)快速觀察和記錄改點(diǎn)的電平值。而通用頻譜分析儀無(wú)法實(shí)現(xiàn)該測(cè)試。EMI測(cè)試用頻譜分析儀必須有增加的功能,可實(shí)現(xiàn)在掃描跨度(span)為0時(shí)快速準(zhǔn)確的測(cè)試。
8、接收機(jī)優(yōu)點(diǎn):測(cè)試準(zhǔn)確度高、動(dòng)態(tài)范圍大、頻率分辨率高、靈敏度高、互調(diào)干擾小及由四種基本檢波方式;缺點(diǎn):不能像頻譜儀在很寬的頻率范圍內(nèi)展開(kāi)觀察,對(duì)被測(cè)信號(hào)無(wú)法快速進(jìn)行頻譜分析和振幅測(cè)試。
9、頻譜儀優(yōu)點(diǎn):在很寬的頻率范圍內(nèi)觀察,迅速的對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行頻譜和振幅測(cè)試、測(cè)試設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單,測(cè)試比較方便。缺點(diǎn):測(cè)試精度相對(duì)差、頻率分辨率較低、互調(diào)干擾打、選擇性較差及只有單一峰值檢波方式。
儀器內(nèi)部計(jì)算機(jī)設(shè)有三個(gè)常用校準(zhǔn)程序:頻率校準(zhǔn)、幅度校準(zhǔn)和預(yù)選器(YTF)校準(zhǔn)。
一、頻率校準(zhǔn)
1、當(dāng)頻譜儀經(jīng)過(guò)振動(dòng)、運(yùn)輸、長(zhǎng)時(shí)間放置或大的環(huán)境溫度變化時(shí),頻譜儀頻率調(diào)諧會(huì)發(fā)生變化,帶來(lái)頻率測(cè)量誤差,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)測(cè)量信號(hào)左右晃動(dòng)的現(xiàn)象,通過(guò)頻率校準(zhǔn)可以排除該現(xiàn)象。校準(zhǔn)的過(guò)程主要是以300MHz信號(hào)為參考信號(hào),對(duì)頻譜儀的掃描時(shí)間、中心頻率、跨度(掃寬)、YIG主線圈延遲、副線圈靈敏度、掃頻靈敏度進(jìn)行誤差校準(zhǔn),使頻譜儀頻率調(diào)諧范圍正常。
2、校準(zhǔn)方法是:用頻率/幅度校準(zhǔn)電纜,將校準(zhǔn)信號(hào)(CALOUTPUT)接入頻譜儀的信號(hào)輸入端。按【CAL】〔CALFREQ〕,頻譜儀進(jìn)入頻率校準(zhǔn)程序。校準(zhǔn)結(jié)束后,屏幕上出現(xiàn)“CALDONE”信息,按〔CALSTORE〕鍵將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在儀器的E2PROM中。
二、幅度校準(zhǔn)
1、與頻率校準(zhǔn)一樣,當(dāng)頻譜儀測(cè)量幅度準(zhǔn)確度發(fā)生變化時(shí),通過(guò)幅度校準(zhǔn)程序可以使儀器滿足出廠指標(biāo),過(guò)程主要是以300MHz信號(hào)為參考信號(hào),對(duì)頻譜儀的整個(gè)通道幅度、分辨帶寬濾波器、對(duì)數(shù)放大器、以及輸入衰減器等幅度進(jìn)行誤差測(cè)量并校正。
3、校準(zhǔn)方法是:用頻率/幅度校準(zhǔn)電纜,將校準(zhǔn)信號(hào)(CALOUTPUT)接入頻譜儀的信號(hào)輸入端。按【CAL】〔CALAMP〕,頻譜儀進(jìn)入幅度校準(zhǔn)程序。校準(zhǔn)結(jié)束后,屏幕上出現(xiàn)“CALDONE”信息,按〔CALSTORE〕鍵將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在儀器的E2PROM中。
三、預(yù)選器(YTF)校準(zhǔn)
1、預(yù)選器的掃頻和跟蹤是頻譜儀諧波波段的關(guān)鍵。該機(jī)設(shè)計(jì)上采用了和第一本振相互獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電路,對(duì)各波段分別校準(zhǔn)和驅(qū)動(dòng)。在頻譜儀快掃、慢掃、跨波段掃時(shí),對(duì)第一振蕩器和預(yù)選器的磁滯、延遲進(jìn)行補(bǔ)償,大大地改善了YTF的跟蹤特性。如果頻譜儀在諧波波段上有5dB或更大的幅度誤差,往往是儀器放置時(shí)間較長(zhǎng),環(huán)境溫度變化較大所造成的。預(yù)選跟蹤器不良會(huì)造成幅度測(cè)量誤差,甚至測(cè)不到信號(hào),此時(shí)應(yīng)該進(jìn)行YTF校準(zhǔn)。
2、校準(zhǔn)方法是:用YTF校準(zhǔn)電纜,將100MHZ梳狀波(COMB)信號(hào)接到頻譜儀的RF輸入端。按【CAL】〔CALYTF〕,頻譜儀進(jìn)入YTF校準(zhǔn)程序。校準(zhǔn)結(jié)束后,屏幕上出現(xiàn)“CALDONE”信息,按〔CALSTORE〕鍵將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在儀器的E2PROM中。
3、如果在校準(zhǔn)期間退出或校準(zhǔn)不能完成出現(xiàn)錯(cuò)誤信號(hào),按〔CALFETCH〕取回校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。這時(shí)儀器將需要重新調(diào)整和修理。
頻譜儀的一般常識(shí)介紹如下:
1)輸入頻率范圍
指頻譜儀能夠正常工作的最大頻率區(qū)間,以HZ表示該范圍的上限和下限,由掃描本振的頻率范圍決定。
現(xiàn)代頻譜儀的頻率范圍通??蓮牡皖l段至射頻段,甚至微波段,如1KHz~4GHz。這里的頻率是指中心頻率,即位于顯示頻譜寬度中心的頻率。
(2)分辨力帶寬
指分辨頻譜中兩個(gè)相鄰分量之間的最小譜線間隔,單位是HZ。它表示頻譜儀能夠把兩個(gè)彼此靠得很近的等幅信號(hào)在規(guī)定低點(diǎn)處分辨開(kāi)來(lái)的能力。
在頻譜儀屏幕上看到的被測(cè)信號(hào)的譜線實(shí)際是一個(gè)窄帶濾波器的動(dòng)態(tài)幅頻特性圖形(類似鐘形曲線),因此,分辨力取決于這個(gè)幅頻生的帶寬。定義這個(gè)窄帶濾波器幅頻特性的 3dB帶寬為頻譜儀的分辨力帶寬。
(3)靈敏度
指在給定分辨力帶寬、顯示方式和其他影響因素下,頻譜儀顯示最小信號(hào)電平的能力,以dBm、dBu、dBv、V等單位表示。超外差頻譜儀的靈敏度取決于儀器的內(nèi)噪聲。
當(dāng)測(cè)量小信號(hào)時(shí),信號(hào)譜線是顯示在噪聲頻譜之上的。為了易于從噪聲頻譜中看清楚信號(hào)譜線,一般信號(hào)電平應(yīng)比內(nèi)部噪聲電平高10dB。
另處,靈敏度還與掃頻速度有關(guān),掃頻速度趕快,動(dòng)態(tài)幅頻特性峰值越低,導(dǎo)致靈敏度越低,并產(chǎn)生幅值差。
(4)動(dòng)態(tài)范圍
指能以規(guī)定的準(zhǔn)確度測(cè)量同時(shí)出現(xiàn)在輸入端的兩個(gè)信號(hào)之間的最大差值。動(dòng)態(tài)范圍的上限愛(ài)到非線性失真的制約。頻譜儀的幅值顯示方式有兩種:線性的對(duì)數(shù)。
對(duì)數(shù)顯示的優(yōu)點(diǎn)是在有限的屏幕有效的高度范圍內(nèi),可獲得較大的動(dòng)態(tài)范圍。頻譜儀的動(dòng)態(tài)范圍一般在60dB以上,有時(shí)甚至達(dá)到100dB以上。
(5)頻率掃描寬度(Span)
另有分析譜寬、掃寬、頻率量程、頻譜跨度等不同叫法。通常指頻譜儀顯示屏幕最左和最右垂直刻度線內(nèi)所能顯示的響應(yīng)信號(hào)的頻率范圍(頻譜寬度)。
根據(jù)測(cè)試需要自動(dòng)調(diào)節(jié),或人為設(shè)置。掃描寬度表示頻譜儀在一次測(cè)量(也即一次頻率掃描)過(guò)程中所顯示的頻率范圍,可以小于或等于輸入頻率范圍。頻譜寬度通常又分為三種模式。
①全掃頻 頻譜儀一次掃描它的有效頻率范圍。
②每格掃頻 頻譜儀一次只掃描一個(gè)規(guī)定的頻率范圍。用每格表示的頻譜寬度可以改變。
③零掃頻 頻率寬度為零,頻譜儀不掃頻,變成調(diào)諧接收機(jī)。
(6)掃描時(shí)間(Sweep Time,簡(jiǎn)作ST)
即進(jìn)行一次全頻率范圍的掃描、并完成測(cè)量所需的時(shí)間,也叫分析時(shí)間。通常掃描時(shí)間越短越好,但為保證測(cè)量精度,掃描時(shí)間必須適當(dāng)。
與掃描時(shí)間相關(guān)的因素主要有頻率掃描范圍、分辨率帶寬、視頻濾波?,F(xiàn)代頻譜儀通常有多檔掃描時(shí)間可選擇,最小掃描時(shí)間由測(cè)量通道的電路響應(yīng)時(shí)間決定。
(7)幅度測(cè)量精度
有絕對(duì)幅度精度和相對(duì)幅度精度之分,均由多方面因素決定。絕對(duì)幅度精度是針對(duì)滿刻度信號(hào)的指標(biāo),受輸入衰減、中頻增益、分辨率帶寬、刻度逼真度、頻響及校準(zhǔn)信號(hào)本身的精度等的綜合影響;
相對(duì)幅度精度與測(cè)量方式有關(guān),在理想情況下僅有頻響和校準(zhǔn)信號(hào)精度兩項(xiàng)誤差來(lái)源,測(cè)量精度可以達(dá)到非常高。
儀器在出廠前要經(jīng)過(guò)校準(zhǔn),各種誤差已被分別記錄下來(lái)并用于對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,顯示出來(lái)的幅度精度已有所提高。