扫频超外差式频谱仪 H26M52002EQR

    如果在频率轴上有一个特定的窗口,那么只有进人该窗口的信号才能被检测到。如果窗口从频率点￡扫描到频率点尼,就能获得不同频率点上的信号功率,也就得到了被测信号的频谱分布,如图7.8.5所示。如何实现这个特定的窗口和频率扫描呢?现代频谱仪都将窗口设计在一个固定的频率点上,利用扫描第一本振的方法,使混频得到的中频信号逐个地通过这个窗口,这样就等效于窗口的频率扫描。减小窗口的大小就可更细致地观察频差较小的两个信号,此窗口就是中频窄带滤波器。

    要想将宽带频谱转换到特定的频率点上,频谱仪必须采用扫频本振方案,经利用多次变频技术来实现。本振通常采用一个固态振荡源,它具有一个频率控制端口,以便对振荡器进行频率调谐。现代频谱仪的设计多数采用YIG(钇铁柘榴石)调谐振荡器(YTo),它具有主线圈和副线圈两个控制端口,改变流过线圈中电流的大小实现改变输出频率的目的。扫频是利用一个斜坡信号加在YTo驱动电路上来实现的。通常利用跟踪锁频技术或频率合成技术,将本振锁定在参考源上,提高本振的调谐准确度和稳定度。

    图7.8.6所示为典型系列频谱仪的简化原理框图,它是一台由微处理器控制的扫频超外差式频谱仪。在超外差式频谱仪中,镜像和多重响应的数目是随信号频率及本振扫频范围而变化的,为了识别这些镜像和多重响应,通常采用镜像法和频移法,这两种方法是利用手动识别或启动镜像识别程序。但是,有时需要在复杂的频谱环境中寻找完全未知的信号,对每种响应都要通过识别来判断会使得测量难度偏大。只有解决这个问题,才能对信号的频谱进行方便、快速、准确的分析。宽带频谱仪的设计中,有两种方案可供选择:第一种是采用预选器;第二种是采用上变频。由于预选器频率下限的限制,宽带频谱仪总是被划分成高、低两个波段。低波段采用中频的方案,它只要一个固定的低通滤波器而不是可调的低通或带通完成对镜像进行抑制。高波段采用预选器对输人信号进行预选,有效地抑制镜像频率。