一(yī)、頻譜分(fēn)析儀(Spectrum Analyzer)
頻譜分(fēn)析儀主(zhǔ)要(yào)用(yòng)于(yú)測量(liàng)電(diàn)信(xìn)号(hào)在(zài)頻域中(zhōng)的(de)功率分(fēn)布(bù)特(tè)性(xìng),是(shì)分(fēn)析信(xìn)号(hào)頻譜特(tè)征的(de)重(zhòng)要(yào)儀器。根(gēn)據(jù)內(nèi)部(bù)信(xìn)号(hào)處(chù)理(lǐ)結構不(bù)同(tóng),頻譜分(fēn)析儀可(kě)分(fēn)为**掃描式(Swept-Tuned)和(hé)FFT(快(kuài)速傅里(lǐ)葉(yè)變(biàn)换)**两(liǎng)種(zhǒng)类型。
l 掃描式頻譜分(fēn)析儀具有(yǒu)宽(kuān)頻率覆蓋範圍、低本(běn)底噪聲(DANL)以及(jí)較大(dà)的(de)動(dòng)态範圍,廣泛應(yìng)用(yòng)于(yú)射頻(RF)與(yǔ)微波(bō)領域。
l FFT結構的(de)頻譜分(fēn)析儀由(yóu)于(yú)采样率與(yǔ)頻率分(fēn)辨率的(de)限制,通(tòng)常适用(yòng)于(yú)低頻信(xìn)号(hào)分(fēn)析,但其(qí)優勢在(zài)于(yú)實(shí)时(shí)分(fēn)析能(néng)力強(qiáng),能(néng)夠捕獲瞬态信(xìn)号(hào)。
部(bù)分(fēn)現(xiàn)代(dài)頻譜分(fēn)析儀(如(rú)PSA、ESA等)在(zài)傳统掃頻結構基礎上(shàng),集成(chéng)了**FFT處(chù)理(lǐ)與(yǔ)矢量(liàng)信(xìn)号(hào)分(fēn)析(VSA)**功能(néng),通(tòng)过(guò)高速A/D采样及(jí)DSP信(xìn)号(hào)處(chù)理(lǐ),可(kě)實(shí)現(xiàn)複雜調制信(xìn)号(hào)的(de)幅度(dù)、相位(wèi)及(jí)調制质量(liàng)測量(liàng)。
此(cǐ)外(wài),當前(qián)高端頻譜分(fēn)析儀還(huán)可(kě)選配多(duō)種(zhǒng)擴展(zhǎn)測試功能(néng),如(rú)噪聲系(xì)數(NF)測試、相位(wèi)噪聲分(fēn)析、數字(zì)調制质量(liàng)評估等,但这(zhè)些(xiē)功能(néng)通(tòng)常以可(kě)選項(Options)的(de)形式提(tí)供,需要(yào)額外(wài)配置與(yǔ)授權。
總(zǒng)體(tǐ)而(ér)言,頻譜分(fēn)析儀可(kě)實(shí)現(xiàn)对(duì)各(gè)種(zhǒng)調制信(xìn)号(hào)(如(rú)調幅、調頻、數字(zì)調制等)的(de)頻譜觀察,評估調制度(dù)與(yǔ)調制质量(liàng),並(bìng)可(kě)用(yòng)于(yú)測量(liàng)信(xìn)号(hào)源的(de)相位(wèi)噪聲、檢測諧波(bō)失真(zhēn)及(jí)監測特(tè)定(dìng)頻段(duàn)內(nèi)的(de)無線(xiàn)信(xìn)号(hào)分(fēn)布(bù)情(qíng)况。
二(èr)、网(wǎng)絡分(fēn)析儀(Network Analyzer)
网(wǎng)絡分(fēn)析儀用(yòng)于(yú)測量(liàng)器件(jiàn)或(huò)网(wǎng)絡的(de)傳輸與(yǔ)反(fǎn)射特(tè)性(xìng),按測量(liàng)能(néng)力不(bù)同(tóng)分(fēn)为标(biāo)量(liàng)网(wǎng)絡分(fēn)析儀(SNA)與(yǔ)矢量(liàng)网(wǎng)絡分(fēn)析儀(VNA)。目前(qián)主(zhǔ)流産品均为矢量(liàng)型,能(néng)夠同(tóng)时(shí)測量(liàng)幅度(dù)與(yǔ)相位(wèi)信(xìn)息。
矢量(liàng)网(wǎng)絡分(fēn)析儀內(nèi)部(bù)集成(chéng)射頻信(xìn)号(hào)源和(hé)接收(shōu)機(jī),通(tòng)过(guò)同(tóng)步掃描頻率實(shí)現(xiàn)S參數(散(sàn)射參數)的(de)測量(liàng)。當信(xìn)号(hào)源輸出(chū)頻率为 f₁ 时(shí),接收(shōu)端同(tóng)步測量(liàng)DUT在(zài)該頻率下(xià)的(de)反(fǎn)射與(yǔ)傳輸響應(yìng),從而(ér)計(jì)算S11、S21等參數。
需要(yào)注意的(de)是(shì),盡管(guǎn)网(wǎng)絡分(fēn)析儀在(zài)結構上(shàng)包(bāo)含信(xìn)号(hào)源與(yǔ)接收(shōu)系(xì)统,但其(qí)功能(néng)與(yǔ)頻譜分(fēn)析儀並(bìng)不(bù)等同(tóng)——标(biāo)準VNA仅用(yòng)于(yú)線(xiàn)性(xìng)网(wǎng)絡參數的(de)測量(liàng)。
随着測試需求的(de)拓展(zhǎn),現(xiàn)代(dài)VNA已支持(chí)頻率偏移測量(liàng)選件(jiàn)(Frequency Offset Mode),可(kě)用(yòng)于(yú)混頻器等頻率轉(zhuǎn)换器件(jiàn)的(de)性(xìng)能(néng)測試;此(cǐ)外(wài),通(tòng)过(guò)非(fēi)線(xiàn)性(xìng)選件(jiàn),也(yě)可(kě)實(shí)現(xiàn)諧波(bō)參數測量(liàng)等高級測試功能(néng)。
針(zhēn)对(duì)差分(fēn)器件(jiàn)測試的(de)需求,VNA還(huán)發(fà)展(zhǎn)出(chū)多(duō)端口(kǒu)(如(rú)四(sì)端口(kǒu))結構,可(kě)通(tòng)过(guò)S參數矩阵(zhèn)轉(zhuǎn)换實(shí)現(xiàn)差分(fēn)與(yǔ)共(gòng)模參數分(fēn)析。需要(yào)说(shuō)明(míng)的(de)是(shì),这(zhè)类四(sì)端口(kǒu)VNA生(shēng)成(chéng)的(de)信(xìn)号(hào)为“邏輯差分(fēn)”而(ér)非(fēi)物(wù)理(lǐ)差分(fēn),主(zhǔ)要(yào)通(tòng)过(guò)端口(kǒu)間(jiān)的(de)相位(wèi)關(guān)系(xì)實(shí)現(xiàn)差分(fēn)激勵。四(sì)端口(kǒu)VNA在(zài)測試複雜差分(fēn)网(wǎng)絡时(shí)具有(yǒu)更(gèng)高的(de)靈活性(xìng)與(yǔ)精度(dù),但其(qí)成(chéng)本(běn)通(tòng)常为两(liǎng)端口(kǒu)型号(hào)的(de)两(liǎng)倍左(zuǒ)右(yòu)。
三(sān)、總(zǒng)結对(duì)比
对(duì)比項 | 頻譜分(fēn)析儀 | 网(wǎng)絡分(fēn)析儀(VNA) |
主(zhǔ)要(yào)功能(néng) | 測量(liàng)信(xìn)号(hào)頻譜與(yǔ)功率分(fēn)布(bù) | 測量(liàng)器件(jiàn)的(de)傳輸與(yǔ)反(fǎn)射特(tè)性(xìng)(S參數) |
信(xìn)号(hào)源 | 無(被(bèi)測信(xìn)号(hào)外(wài)部(bù)提(tí)供) | 內(nèi)置信(xìn)号(hào)源 |
測量(liàng)域 | 頻域分(fēn)析 | 頻域響應(yìng)(幅度(dù)+相位(wèi)) |
應(yìng)用(yòng)方(fāng)向(xiàng) | 信(xìn)号(hào)分(fēn)析、調制质量(liàng)、噪聲與(yǔ)諧波(bō)測試 | 器件(jiàn)/系(xì)统特(tè)性(xìng)測試(濾波(bō)器、放(fàng)大(dà)器、天(tiān)線(xiàn)等) |
典型結構 | 掃頻型 / FFT型 | 矢量(liàng) / 标(biāo)量(liàng) |
擴展(zhǎn)功能(néng) | NF、相位(wèi)噪聲、VSA、數字(zì)解(jiě)調 | 頻率偏移、非(fēi)線(xiàn)性(xìng)、差分(fēn)S參數 |