一種手持式頻譜分析儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
0 引 言 頻譜分析儀有“微波工程師的萬用表”之稱，能對(duì)信號(hào)的鑿波分量、寄生、交調(diào)、噪聲邊帶等進(jìn)行很直觀的測(cè)量和分析，是微波測(cè)量中必不可少的測(cè)量儀器之一。長期以來，由于傳統(tǒng)臺(tái)式頻譜儀價(jià)格昂貴，且國內(nèi)對(duì)微波的應(yīng)用主要集中在雷達(dá)、電子對(duì)抗、空間技術(shù)、衛(wèi)星地面站、EMC測(cè)試等領(lǐng)域，造成頻譜儀的普及率不高。近年來，隨著通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是3G時(shí)代的到來，越來越多的野外作業(yè)需要頻譜儀的支持，在這種形勢(shì)下，傳統(tǒng)頻譜儀龐大的身軀、昂貴的價(jià)格日益制約著其應(yīng)用的擴(kuò)展，國外各儀器廠家安捷倫、RS、安立等紛紛推出自己的便捷式頻譜儀產(chǎn)品，但在國內(nèi)便捷式頻譜儀產(chǎn)品還十分罕見。手持式頻譜儀最初的設(shè)計(jì)構(gòu)想正是基于上述需求形勢(shì)提出來的。
1 全模擬頻譜儀方案簡介 現(xiàn)代寬頻頻譜儀大都采用掃頻超外差式接收方案，全模擬超外差式頻譜分析儀簡化原理框圖如圖1所示。
圖1所示的頻譜儀采用掃頻方式工作：中頻濾波器組由多個(gè)中心頻率相同、帶寬不同的濾波器組成，通過不斷改變掃頻本振信號(hào)的頻率，混頻器就可以使不同頻率的輸入信號(hào)依次落到中頻濾波器通帶范圍內(nèi)，從而完成對(duì)整個(gè)頻段信號(hào)的頻譜分析。
2 一種手持式頻譜儀的方案設(shè)計(jì)2．1 全模擬頻譜儀方案的啟示 全模擬方式頻譜儀方案很好地詮釋了頻譜儀的基本組成，如圖2所示。
(1)由掃頻本振和混頻器構(gòu)成的超外差接收組件，將寬帶輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為中頻窄帶信號(hào)，便于后續(xù)電路的進(jìn)一步分析處理。 (2)中頻濾波器組由一系列帶通(或低通濾波器)組成，不同的濾波器帶寬決定了不同的頻率分辨率，用于實(shí)現(xiàn)頻譜儀的分辨率帶寬，是頻譜分析儀必不可少的核心部件之一。 (3)檢波器用于檢測(cè)分辨器帶寬內(nèi)的信號(hào)能量，是頻譜分析儀必不可少的核心部件之一。 (4)視頻濾波器由一系列低通濾波器組成，用于濾除檢波后的頻譜信息的高頻分量，可以改善頻譜顯示的視覺效果，是頻譜儀的重要組件之一。 (5)頻譜顯示器件是頻譜儀顯示頻譜分析結(jié)果的平臺(tái)，是頻譜分析儀不可或缺的重要功能組件。2．2 一種手持式頻譜儀的方案設(shè)計(jì) 手持式頻譜儀設(shè)計(jì)首先需要解決的是體積問題，解決該問題的根本途徑是：功能組件盡量數(shù)字化。 手持式頻譜分析儀頻率范圍250 kHz～2．7 GHz，在圖2所示的頻潛儀核心組成框圖中，受A／D采樣器和采樣帶寬的限制，超外差接收組件仍需采用模擬(微波)電路設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽： 手持式 頻譜分析 儀的設(shè)計(jì)
