將電磁波分析成正弦波分量，并按波長(zhǎng)排列這些分量的結(jié)果叫什么？

頻譜是“將電磁波分析成正弦波分量，并按波長(zhǎng)排列這些分量的結(jié)果” 也就是“把具有復(fù)雜成分的東西分析成簡(jiǎn)單的成分，并按特征量的大小排列這些成分……”。這是一個(gè)比較實(shí)際的解釋?zhuān)屑?xì)考慮后，我們可以看出它是合理的。我們?cè)诖颂幙紤]的頻譜是電信號(hào)的頻譜。更具體地說(shuō)，我們將使用頻譜分析儀獲得的數(shù)據(jù)解釋頻譜，該頻譜分析儀沿水平軸繪制頻率，沿垂直軸繪制功率或電壓。

2頻譜基礎(chǔ)

假設(shè)以下電信號(hào)是開(kāi)關(guān)信號(hào)，我們使用下圖開(kāi)始我們的解釋。左圖表示為脈沖波形，其特征是tw（脈沖寬度）和ts（上升時(shí)間/下降時(shí)間）。中間的圖形表示從傅里葉變換獲得的理論脈沖波形的頻譜。這是一種常見(jiàn)的頻譜，隨著頻率的升高，振幅衰減，衰減斜率隨tw和ts而變化。

右邊的圖表顯示了當(dāng)脈沖ts變慢（增加）時(shí)頻譜的變化。當(dāng)斜率變化到-40db/dec時(shí)，1/πts的頻率點(diǎn)降低，最終結(jié)果是振幅減小。簡(jiǎn)單地說(shuō)，當(dāng)ts變慢時(shí)，頻譜振幅衰減。

從這里開(kāi)始，我們將使用實(shí)際的頻譜分析儀數(shù)據(jù)來(lái)觀察頻譜的變化以及頻率和其他參數(shù)的變化。這里應(yīng)該注意的是頻譜隨信號(hào)波形的變化而變化的方式。

3波形變化和頻譜變化

下面的第一個(gè)圖表顯示了默認(rèn)條件，用作比較的基礎(chǔ)。如波形所示，條件是幅度為10 V，頻率為400 kHz，占空比為50％，tr / tf（上升時(shí)間/下降時(shí)間）為10 ns。中心圖顯示第n次諧波和振幅（V）。對(duì)于作為基波的一次諧波，即400 kHz分量，振幅最大，并且頻譜出現(xiàn)在奇數(shù)次諧波的頻率處。

僅奇數(shù)諧波的存在是占空比為50％的頻譜的特征。每個(gè)分量的大小是諧波次數(shù)乘以基波分量的倒數(shù)，例如，三次諧波的幅度是基波幅度的1/3，而n次諧波是1 / n的基波幅度。右邊的圖是幅度的對(duì)數(shù)圖，單位為dBμV。這里dBμV是電壓比的分貝值，以1μV電壓作為參考。

（1）在下面的頻譜中，頻率更改為2 MHz。從頻率與幅度（dBμV）圖中可以清楚地看出，當(dāng)頻率較高時(shí)，整體幅度增加。

（2）在下面的頻譜中，tr和tf都減慢（增加）到100 ns。如上面的示意圖所解釋的，-40dB / dec衰減開(kāi)始的頻率點(diǎn)降低，并且頻譜幅度衰減。

（3）這是占空比從50％降低到20％的頻譜。占空比不再是1：1，因此出現(xiàn)偶數(shù)次諧波，但本質(zhì)上峰值沒(méi)有變化。通過(guò)使脈沖寬度tw變窄，基波頻譜的振幅衰減。

（4）下面的頻譜是只有tr（上升時(shí)間）減慢的情況。由于tr較慢，與tr相關(guān)的分量會(huì)從較低頻率衰減。

總而言之，當(dāng)頻率較低而上升/下降時(shí)間較慢時(shí)，頻譜會(huì)衰減。從EMC的角度來(lái)看，較低的頻譜幅度是有利的，具體規(guī)律總結(jié)如下：

（1） 提高頻率 ?頻譜幅度整體增加；

（2）減慢上升/下降時(shí)間 ?-40dB / dec衰減開(kāi)始的頻率點(diǎn)降低，頻譜的振幅衰減；

（3）改變占空比 ?偶次諧波出現(xiàn)，但對(duì)頻譜峰值沒(méi)有影響，基波頻譜衰減；

（4）僅減少上升時(shí)間 ?tr相關(guān)的分量會(huì)從較低頻率衰減；
責(zé)任編輯:pj