掃頻儀

掃頻儀簡(jiǎn)介

　　在電子測(cè)量中，經(jīng)常遇到對(duì)網(wǎng)絡(luò)的阻抗特性和傳輸特性進(jìn)行測(cè)量的問(wèn)題，其中傳輸特性包括增益和衰減特性、幅頻特性、相頻特性等。用來(lái)測(cè)量前述特性的儀器我們稱為頻率特性測(cè)試儀，簡(jiǎn)稱掃頻儀。它為被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整，校準(zhǔn)及故障的排除提供了極大的方便。

　　作用

　　掃頻儀一般由掃描鋸齒波發(fā)生器、掃頻信號(hào)發(fā)生器、寬帶放大器、頻標(biāo)信號(hào)發(fā)生器、X軸放大、Y軸放大、顯示設(shè)備、面板鍵盤以及多路輸出電源等部分組成。其基本工作過(guò)程是通過(guò)電源變壓器將50Hz市電降壓后送入掃描鋸齒波發(fā)生器，就形成了鋸齒波，這個(gè)鋸齒波一方面控制掃頻信號(hào)發(fā)生器，對(duì)掃頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)頻，另一方面該鋸齒波送到X軸偏轉(zhuǎn)放大器放大后，去控制示波器X軸偏轉(zhuǎn)板，使電子束產(chǎn)生水平掃描。由于這個(gè)鋸齒波同時(shí)控制電子束水平掃描和掃頻振蕩器，因此電子束在示波管熒光屏上的每一水平位置對(duì)應(yīng)于某一瞬時(shí)頻率。從左向右頻率逐漸增高，并且是線性變化的。掃頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的掃頻信號(hào)送到寬帶放大器放大后，送入衰減器，然后輸出掃頻信號(hào)到被測(cè)電路。為了消除掃頻信號(hào)的寄生調(diào)幅，寬帶放大器增設(shè)了自動(dòng)增益控制器（AGC）。寬帶放大器輸出的掃頻信號(hào)送到頻標(biāo)混頻器，在頻標(biāo)混頻器中與1MHz和10MHz或50MHz晶振信號(hào)或外頻標(biāo)信號(hào)進(jìn)行混頻。產(chǎn)生的頻標(biāo)信號(hào)送入Y軸偏轉(zhuǎn)放大器放大后輸出給示波管的Y軸偏轉(zhuǎn)板。掃頻信號(hào)通過(guò)被測(cè)電路后，經(jīng)過(guò)Y軸電位器、衰減器、放大器放大后送到示波管的Y軸偏轉(zhuǎn)板，得被測(cè)電路的幅頻特性曲線。

掃頻儀百科

　　在電子測(cè)量中，經(jīng)常遇到對(duì)網(wǎng)絡(luò)的阻抗特性和傳輸特性進(jìn)行測(cè)量的問(wèn)題，其中傳輸特性包括增益和衰減特性、幅頻特性、相頻特性等。用來(lái)測(cè)量前述特性的儀器我們稱為頻率特性測(cè)試儀，簡(jiǎn)稱掃頻儀。它為被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整，校準(zhǔn)及故障的排除提供了極大的方便。

　　作用

　　掃頻儀一般由掃描鋸齒波發(fā)生器、掃頻信號(hào)發(fā)生器、寬帶放大器、頻標(biāo)信號(hào)發(fā)生器、X軸放大、Y軸放大、顯示設(shè)備、面板鍵盤以及多路輸出電源等部分組成。其基本工作過(guò)程是通過(guò)電源變壓器將50Hz市電降壓后送入掃描鋸齒波發(fā)生器，就形成了鋸齒波，這個(gè)鋸齒波一方面控制掃頻信號(hào)發(fā)生器，對(duì)掃頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)頻，另一方面該鋸齒波送到X軸偏轉(zhuǎn)放大器放大后，去控制示波器X軸偏轉(zhuǎn)板，使電子束產(chǎn)生水平掃描。由于這個(gè)鋸齒波同時(shí)控制電子束水平掃描和掃頻振蕩器，因此電子束在示波管熒光屏上的每一水平位置對(duì)應(yīng)于某一瞬時(shí)頻率。從左向右頻率逐漸增高，并且是線性變化的。掃頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的掃頻信號(hào)送到寬帶放大器放大后，送入衰減器，然后輸出掃頻信號(hào)到被測(cè)電路。為了消除掃頻信號(hào)的寄生調(diào)幅，寬帶放大器增設(shè)了自動(dòng)增益控制器（AGC）。寬帶放大器輸出的掃頻信號(hào)送到頻標(biāo)混頻器，在頻標(biāo)混頻器中與1MHz和10MHz或50MHz晶振信號(hào)或外頻標(biāo)信號(hào)進(jìn)行混頻。產(chǎn)生的頻標(biāo)信號(hào)送入Y軸偏轉(zhuǎn)放大器放大后輸出給示波管的Y軸偏轉(zhuǎn)板。掃頻信號(hào)通過(guò)被測(cè)電路后，經(jīng)過(guò)Y軸電位器、衰減器、放大器放大后送到示波管的Y軸偏轉(zhuǎn)板，得被測(cè)電路的幅頻特性曲線。

　　頻譜儀、掃頻儀、干擾儀、接收機(jī)之間的聯(lián)系和區(qū)別

　　頻譜儀：我們用來(lái)測(cè)量信號(hào)頻率和功率（幅度）關(guān)系的儀器。按照實(shí)現(xiàn)的方式分為兩大類：掃頻分析儀和FFT分析儀。接收機(jī)是一種特殊的頻譜儀，當(dāng)頻譜儀工作在單一頻點(diǎn)接收狀態(tài)，通過(guò)檢波或者FFT方式，接收機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)幅度變化的快速測(cè)量。掃描式頻譜分析儀：上圖第一個(gè)框圖是掃描式頻譜分析儀原理框圖。傳統(tǒng)頻譜分析儀結(jié)構(gòu)。其實(shí)現(xiàn)方式為：RF信號(hào)進(jìn)入儀器后，通過(guò)變頻器將RF信號(hào)下變頻至一固定中頻IF。頻率控制，由掃描式的本振LO控制（鋸齒波發(fā)生器控制VCO輸入電壓）。在頻譜儀的屏幕上，能看到明顯的頻率掃描過(guò)程（從設(shè)置的起始頻率，掃到終止頻率）。在IF分析，通過(guò)濾波（一般《10MHz），檢波得到信號(hào)功率信息。至此，實(shí)現(xiàn)了功率和頻率關(guān)系測(cè)試。它的缺點(diǎn)在于，速度慢，看不到瞬態(tài)干擾信號(hào)和同頻信號(hào)。傳統(tǒng)掃描式頻譜分析儀結(jié)構(gòu)框圖FFT分析儀：上圖第二個(gè)框圖，描述FFT分析儀的框圖結(jié)構(gòu)。與掃頻儀類似，還是通過(guò)變頻，將RF信號(hào)，變到固定IF。唯一不同的是，本振的控制不是連續(xù)的掃描，而是采用固定LO方式。在IF處理部分，使用了數(shù)字信號(hào)處理DSP，采用“快速傅里葉變換”FFT將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)變到頻域。這個(gè)轉(zhuǎn)換是寬帶轉(zhuǎn)換，也就是通過(guò)fft，能夠一次得到20MHz甚至更高帶寬的頻譜分析。所以在fft帶寬內(nèi)（例如20MHz），我們?cè)陬l譜儀顯示屏上，看到的更新方式是一屏一屏更新，而不是掃描方式。FFT分析儀如果需要進(jìn)行超過(guò)fft帶寬的頻譜分析儀時(shí)，就需要控制LO進(jìn)行點(diǎn)掃描的方式（步進(jìn)式變化，而不是掃描式的線性變化）。FFT分析儀的好處在于，可以在FFT帶寬內(nèi)，更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)寬帶信號(hào)的測(cè)量，通過(guò)優(yōu)化硬件和算法，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)頻譜測(cè)量功能（例如泰克的實(shí)時(shí)頻譜分析儀）。掃頻儀：當(dāng)頻譜儀用于掃頻測(cè)量時(shí)，我們稱之為掃頻儀。主要用于對(duì)一段比較寬的頻率范圍內(nèi)，進(jìn)行清頻，或是尋找信號(hào)（包括干擾信號(hào)和有用信號(hào)）。干擾儀：當(dāng)頻譜儀用于干擾查找時(shí)，我們稱之為干擾儀。這個(gè)定義沒(méi)有太多的界定。如在測(cè)干擾時(shí)，如果我們可能需要讓頻譜儀工作在掃描狀態(tài)，找到可疑信號(hào)后，再縮小頻率范圍，這樣可以看到跟更多信號(hào)細(xì)節(jié)，以及提高頻譜儀測(cè)量速度。