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软件频谱分析仪SpectraLAB实战指南

软件频谱分析仪SpectraLAB实战指南
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软件频谱分析仪SpectraLAB实战指南

1.简介

音频工作者对频谱分析仪一定不陌生,这是一种用来对被测信号进行频率及频谱分析的重要测量仪器,广泛应用于电声测量、音频制作4、信号分析乃至振动测试等领域。随着数字技术的飞速发展,这种复杂仪器已经可以在一台普通的多媒体计算机上用软件来实现,这就是本文所要介绍的软件频谱分析仪��SpectraLAB。

首先让我们来看看SpectraLAB的主界面(如图一所示)。

图一:SpectraLAB的主界面

SpectraLAB的基本工作原理是对所测量的音频信号进行FFT变换(Fast Fourier Transform,即快速傅立叶变换),把时域信号转变为频域信号,此基础上可以进行各种分析。当然,模拟音频信号先要从声卡的MIC端口或LINE IN端口输入,在声卡内完成数模转换,变成数字音频信号以后,才能被计算机系统处理。

SpectraLAB的用途非常广泛,它可以对音频信号进行复杂的分析,实时显示出音频信号的时域图,频谱图,相位图,彩色声谱图,以及3D频谱图,并可以实时计算出峰值振幅、峰值频率、谐波失真、互调失真、信噪比等声频参数。SpectraLAB软件还有音频信号发生器的功能,可以产生白噪声、粉红噪声、扫频信号、三角波、方波、锯齿波等声学测量中常用的信号。

有人可能会觉得,用软件来作为测量仪器,能行吗?反应速度跟得上吗?性能怎么样?其实所有这样的担心都是多余的,SpectraLAB的性能相当不错,实时响应速度非常快,功能很强大。与硬件设备相比,它还具有独到的优点:操作、显示界面友好,帮助文件很详尽,可

以把测量结果保存下来,还能显示三维频谱图。

2.对系统的要求:

SpectraLAB对系统的要求不高,最低要求是:

硬件:

IBM PC 或兼容机

80386 DX CPU 或更高(推荐至少用486DX)

最少8 MB 内存

256色以上VGA彩显

最少4MB硬盘空间

16位声卡

软件:

Windows95/98 或Windows 3.1 + Win32s,或WindowsNT

3.快速熟悉SpectraLAB

3.1 工作模式的选择

使用SpectraLAB之前要先选择它的工作模式,在顶部菜单Mode一栏中选择,如图二所示。

图二

共有三种工作模式,用途分别是:

实时模式:(菜单Mode/Real Time)在输入信号的同时进行实时测量,信号既可以是来自声卡外部的模拟音频信号,也可以是计算机内部正在播放的音频流。录音模式:(菜单Mode/Recorder),这时候的频谱仪相当于一台录音机,可以边录音边实时测量,并把录制的音频信号保存下来。

后处理模式:(菜单Mode/Post Process)用于对已有的音频波形文件进行分析。

3.2 选择显示界面

在软件上端的View菜单中可以选择显示界面。

共有五种显示界面,分别是:

1.Time Series:时间序列,显示音频信号的时域波形曲线,即振幅��时间曲线,相当于示波器的显示屏。图三所示为白噪声信号的时域波形。

图三:白噪声信号的波形

2.Spectrum:频谱,显示音频信号的频谱曲线,即振幅��频率曲线,图四所示为1kHz音频信号的频谱曲线,从图中可以清楚地观察到1kHz基音及其高次谐波的相对振幅。

图四 1kHz音频信号的频谱曲线

3.Phase:相位,显示音频信号的相位相位,即相位��频率曲线,可用于比较两个通道信号的相位差。如图五所示。

图五双通道信号的相位比较

4.Spectrogram:彩色声谱图,即频率��时间曲线,显示音频信号随时间变化的频谱构成,并以不同的颜色来表示振幅。图六所示为1kHz锯齿波信号的彩色声谱图。

图六 1kHz锯齿波信号的彩色声谱图

5.3D Surface:三维表面,显示音频信号的三维频谱曲面图,即频率��时间��振幅曲面,相当于在二维频谱曲线上再加上一条时间轴。图七所示为1kHz锯齿波信号的三维频谱图。

图七 1kHz锯齿波信号的三维频谱图

3.3 选择待测参数

SpectraLAB可以根据测试的音频信号实时计算出信号或电声器件的各种指标。在顶端的Utilities菜单内选择参数(如图八所示),就会弹出相应的小窗口,显示出相应的指标来。

图八:选择待测的指标

各参数含义如下:

Peak Frequency:峰值频率,即整个信号频谱中最强成分的频率。

图九:峰值频率

Peak Amplitude:峰值振幅,即整个信号频谱中最强成分的振幅。

图十:峰值振幅

Total Power:总功率,即整个信号的总均方根功率。

图十一:总均方根功率

Total Harmonic Distortion (THD):被测电声设备的总谐波失真。

图十二:总谐波失真

Total Harmonic Distortion + Noise (THD+N):被测电声设备的总谐波失真+噪声,这个值总是要大于THD。

图十三:总谐波失真+噪声

Intermodulation Distortion (IMD):被测电声设备的互调失真。

图十四:互调失真

Signal to Noise Ratio (SNR):被测电声设备的信噪比。

图十五:信噪比

Delay Finder:用于计算左右两通道之间的延时。当该项被选中时,会弹出如图十六所示的窗口,显示两个通道间的延时量。

图十六:两通道间的延时

显然,由于所有被测信号都要先通过声卡,所以声卡的档次也就决定了您这台“频谱分析仪”的精度和级别。当然,声卡本身的电声指标也可以用这台频谱分析仪测出来。

3.4 信号发生器

SpectraLAB本身包含有信号发生器的功能,用来产生各种测试信号。按下F11键,弹出信号发生器窗口如图十七所示:

图十七:信号发生器

在下拉列表框中可以选择各种测试信号,点击Run键就会发出信号声。点击Details键可以设置测试信号的各种细节,点击Level键设置信号的幅度。

4 软件设置

在软件顶端的Options菜单下可以找到软件的各种设置选项,如显示界面、刻度等,可以根据需要设置。

Options菜单分两部分,上半部分用来设置软件频谱仪的整体参数,下半部分用来设置各显示窗口的显示参数。

您并没有必要去了解所有的设置项的含义,但下面介绍的一些选项很重要,最好对它们的意义有所了解。

请按下F4键,或者选择菜单命令Options\Settings,会弹出如图十八所示的设置窗口:

图十八:设置窗口

左上方的“Frequency Range and Resolution”一栏用来设置信号的采样频率和FFT点数,这两项参数决定了频谱分析的分辨率:分辨率=采样频率/FFT点数。例如,采样频率为44100Hz,FFT点数为1024,则频谱分辨率为43Hz左右。在采样频率一定的情况下,如果要提高分辨率,就要加大FFT点数。但要注意,如果FFT点数过大的话,频谱仪的实时性会变差。FFT点数的缺省值为1024点。

采样频率可根据声卡来设置。如果您不知道声卡采样频率的范围,在Sampling Rate一栏里填入-1,然后按OK键,则会弹出下面的消息窗口,上面显示出您的声卡的采样频率范围(图十九):

图十九:声卡的采样频率范围在11025~44100Hz

如果需要降低信号的采样频率,可以通过设置Decimation Ratio一栏来实现。例如,您的声卡支持的最低采样频率是11025Hz,把Decimation Ratio设置为10,则采样频率将降为1102.5Hz。降低采样频率有什么用呢?在某些测试中,例如对机械设备的振动测试,由于被测信号的频率很低,用不了太高的采样频率(根据采样定理,采样频率只需大于被测信号最高频率的两倍即可),这时就可以降低采样频率,这样在FFT点数相同的情况下可以提高频谱分析的分辨率。

在设置窗口右上方的Sampling Format一栏,可以设置采样精度以及单/双通道。在某些项目的测试中,例如双通路的相位比较、计算延迟等测试中,必须设置为双通道,这是要注意的。

5.应用实例

下面介绍一个用软件频谱仪SpectraLAB实时测量音频设备传输函数的实例。

音频设备的传输函数可以反映出设备总的频率和相位响应。设备连接图如图二十所示:

图二十:音频设备的传输函数测试

图中,信号发生器产生的信号分为两路,一路直接送到声卡的右通道线路输入,一路经过待测设备以后再送入声卡的左通道线路输入。在频谱分析仪的Spectrum和Phase两个窗口可以观察到待测设备的频率响应和相位响应。

具体的测试步骤为:

设置软件频谱仪为实时模式(Real-Time)

按下F11键,打开信号发生器,选择扫频正弦信号(Freq Sweep),并按下Detail 键,设置起始频率为20Hz,终止频率为20kHz,其他参数如图二十一所示。

图二十一:设置扫频信号

把扫频信号接到待测设备的输入端。

把待测设备的输出端接到频谱分析仪的左通道输入(即声卡的线路输入)。

把信号发生器的扫频正弦信号直接接到频谱分析仪的右通道输入。

按下F4键,如图二十一设置软件参数,然后按OK键。

图二十一:软件参数设置

在View菜单下打开Spectrum和Phase两个窗口。

点击主界面上的Run键,您将听到从低频到高频的扫频信号,并可以在Spectrum 和Phase窗口中观察到频率和相位响应曲线。用鼠标在图中任意位置点击,并上下左右移动,即可得到曲线上任意点的精确数值。如图二十二所示。

图二十二:设备传输函数显示(上图为相位响应,下图为频率响应)

您也可以在任意窗口上单击鼠标右键,在浮动菜单上选择View Data Values,会弹出一个窗口,显示出响应曲线的数值表。如图二十三所示。

图二十三:相位响应曲线的数值表

在显示窗口中单击鼠标右键,选择Copy As Text,可以把曲线的数值列表拷贝到剪贴板;选择Copy As Bitmap,可以把曲线图以位图拷贝到剪贴板,这样您就可以分析详细的测试数据,或者把曲线图复制到别的文档里编辑了。

软件频谱分析仪SpectraLAB的用途还有很多,由于篇幅所限,这里不可能再详细介绍了,您如果有兴趣,可以参阅有关的电声测量技术文献。在SpectraLAB 的帮助文档里,也列举了相当丰富的应用实例,非常值得一看。

频谱分析仪的使用方法

频谱分析仪的使用方法(第一页) 13MHz信号。一般情况下,可以用示波器判断13MHz电路信号的存在与否,以及信号的幅度是否正常,然而,却无法利用示波器确定13MHz电路信号的频率是否正常,用频率计可以确定13MHz电路信号的有无,以及信号的频率是否准确,但却无法用频率计判断信号的幅度是否正常。然而,使用频谱分析仪可迎刃而解,因为频谱分析仪既可检查信号的有无,又可判断信号的频率是否准确,还可以判断信号的幅度是否正常。同时它还可以判断信号,特别是VCO信号是否纯净。可见频谱分析仪在手机维修过程中是十分重要的。 另外,数字手机的接收机、发射机电路在待机状态下是间隙工作的,所以在待机状态下,频率计很难测到射频电路中的信号,对于这一点,应用频谱分析仪不难做到。 一、使用前须知 在使用频谱分析仪之前,有必要了解一下分贝(dB)和分贝毫瓦(dBm)的基本概念,下面作一简要介绍。 1.分贝(dB) 分贝是增益的一种电量单位,常用来表示放大器的放大能力、衰减量等,表示的是一个相对量,分贝对功率、电压、电流的定义如下: 分贝数:101g(dB) 分贝数=201g(dB) 分贝数=201g(dB) 例如:A功率比B功率大一倍,那么,101gA/B=10182’3dB,也就是说,A功率比B功率大3dB, 2.分贝毫瓦(dBm) 分贝毫瓦(dBm)是一个表示功率绝对值的单位,计算公式为: 分贝毫瓦=101g(dBm) 例如,如果发射功率为lmw,则按dBm进行折算后应为:101glmw/1mw=0dBm。如果发射功率为40mw,则10g40w/1mw--46dBm。 二、频谱分析仪介绍 生产频谱分析仪的厂家不多。我们通常所知的频谱分析仪有惠普(现在惠普的测试设备分离出来,为安捷伦)、马可尼、惠美以及国产的安泰信。相比之下,惠普的频谱分析仪性能最好,但其价格也相当可观,早期惠美的5010频谱分析仪比较便宜,国产的安泰5010频谱分析仪的功能与惠美的5010差不多,其价格却便宜得多。 下面以国产安泰5010频谱分析仪为例进行介绍。 1.性能特点 AT5010最低能测到2.24uv,即是-100dBm。一般示波器在lmv,频率计要在20mv以上,跟频谱仪比相差10000倍。如用频率计测频率时,有的频率点测量很难,有的频率点测最不准,频率数字显示不

频谱分析仪使用指南

Spectrum Analyzer Basics 频谱分析仪是通用的多功能测量仪器。例如:频谱分析仪可以对普通发射机进行多项测量,如频率、功率、失真、增益和噪声特性。 功能范围(Functional Areas ) 频谱分析仪的前面板控制分成几组,包含下列功能:频率扫描宽度和幅度(FREQUENCY,SPAN&LITUDE)键以及与此有关的软件菜单可设置频谱仪的三个基本功能。 仪器状态(INSTRUMENT STATE ):功能通常影响整个频谱仪的状态,而不仅是一个功能。 标记(MARKER)功能:根据频谱仪的显示迹线读出频率和幅度 提供信号分析的能力。 控制(CONTRIL)功能:允许调节频谱分析的带宽,扫描时间和 显示。 数字(DATA)键:允许变更激活功能的数值。 窗口(WINDOWS)键:打开窗口显示模式,允许窗口转换,控 制区域扫宽和区域位置。 基本功能(Fundamental Function) 频谱分析仪上有三种基本功能。通过设置中心频率,频率扫宽或者起始和终止频率,操作者可控制信号在频幕上的水平位置。信号的垂直位置由参考电平控制。一旦按下某个键,其

功能就变成了激活功能。与这些功能有关的量值可通过数据输入控制进行改变。 Sets the Center Frequency Adjusts the Span Peaks Signal Amplitude to 频率键(FREQUENCY) 按下频率( FREQUENCY)键,在频幕左侧显示CENTER 表示中心频率功能有效。中心频率(CENTERFREQ)软键标记发亮表示中心频率功能有效。激活功能框为荧屏上的长方形空间,其内部显示中心频率信息。出现在功能框中的数值可通过旋钮,步进键或数字/单位键改变。 频率扫宽键(SPAN) 按下频率扫宽 (SPAN)键, (SPAN)显示在活动功能框中,(SPAN)软键标记发亮,表明频率扫宽功能有效。频率扫宽的大小可通过旋钮,步进键或数字键/单位键改变。 幅度键(AMPLITUDE)按下 按下幅度键(AMPLITUDE)参考电平(REFLEVEL)0dbm显示在 激活功能框中,( REFLEVEL)软键标记发亮,表明参考电平功

安立 MS2721A频谱分析仪 中文操作指南

按键功能介绍: Shift + File (数字键7):与文件操作相关的功能,包括测量结果的保存、打印,以及各种文件操作 Shift + System (数字键8):系统菜单,包括系统状态测试、语言选择、网络地址设置等功能 Shift + Mode (数字键9):模式菜单,用于选择频谱分析模式或者干扰分析模式 Shift + Measure (数字键4):单键测量菜单,包括场强、占用带宽、信道功率、临道比、AM/FM解调,以及C/I测试 Shift + Trace (数字键5):与轨迹操作有关的功能菜单,包括轨迹的选择,轨迹的操作(最大保持、最小保持、平均等),另外还可以存储和调回曲线 Shift + Limit (数字键6):用于编辑和开/关限制线功能,并可以打开极限报警功能 Shift + Preset (数字键1):系统复位菜单 Shift + Calibrate (数字键2):在本仪表上不起作用 Shift + Sweep (数字键3):与频率扫描有关的功能,包括扫描时间的设置、扫描以及触发方式的选择,另外还有检波器模式的选择(正峰值、负峰值、均方根、样本) 一般可以用返回回到上一级菜单,用更多进入第二屏菜单,也可以直接按Back 按键返回上一级菜单。另外,要取消当前的操作或者设置,可以按最上方的Esc 按键。 1. 工作模式的选择 Shift+Mode(数字键9),然后通过拨轮或者上/下键选择频谱分析模式(Spectrum Analyzer)或者干扰分析模式(Interference Analyzer) 2. 仪表复位操作 在某些情况下,由于仪表参数设置的冲突,有些功能可能不能正常工作,这时通过复位操作可以使仪表恢复正常状态,具体操作方法如下: Shift+Preset(数字键1),然后选择预置,就可以恢复初始状态了

安立频谱仪使用说明

安立频谱仪介绍

安立频谱仪使用章程 频谱分析仪的正面图如下: 下面介绍这些按键的功能: 第三章按键功能 硬键 硬键是指在面板上用黑色和蓝色标注的按键,他们有着特殊的功能。功能硬键有四种,他们位于下端,而右端则有17个硬键,这17个硬键中有12个硬键有着双重的功能,这就要看当前所使用的模式而决定它们的功能了。 功能硬键 模式 按一下“MODE(模式)”键,然后用“UP/DOWN(上下)”键来选 择所要操作的模式,然后再按“ENTER(回车)”键来确认所选的模 式。 FREQ/SPAN (频率/频宽)

按一下“FREQ/SPAN(频率/频宽)”键后便会出现“CENTER(中心)、 FREQUENCY(频率)、SPAN(频宽)、START(开始频率)和STOP(截 至频率)的选项。我们可以通过相应的软键来选择相应的功能。AMPLITUDE (幅度) 按一下“AMPLITUDE(幅度)”键后便会出现“REFLEVEL(参考电平)、 SCALE(刻度)、ATTEN(衰减)、REF LEVEL OFFSET(参考电平偏移)、 和UNITS(单位)”选项,我们可以通过相应的软键来选择相应的功能。BW/SWEEP (带宽/扫描) 按一下“BW/SWEEP(带宽/扫描)”键后便会出现“RBW、VBW、 MAXHOLD(保持最大值)、A VERAGE(平均值)和DETECTION(检 测)”选项,我们可以通过相应的软键来选择相应的功能。KEYPAD HARD KEYS (面板上的硬键) 下面的这些按键是用黑色字体标注的 0~9 是当需要进行测量或修改数据时用来输入数据的。 +/- 这个键可以使被操作的数值的符号发生变化即正负变化。 . 入小数点。 ESCAPE CLEAR 这个键的功能是退出当前操作或清楚显示。如果您在进行参数修改时 按一下这个键,则该参数值只保存最后一次操作的有效值,如果再按 一次该键则关闭该参数的设置窗口。再正常的前向移动(就是进入下 层目录)中,按一下这个键则返回上层目录。如果在开该仪器的时候 一直按下该键则仪器将恢复出厂时的设置。 UP/DOWN ARROWS

Lab1 Spectrum Analyzer频谱分析仪的使用

LAB # 1 – ANALYZING SIGNALS IN THE FREQUENCY DOMAIN INTRODUCTION You have probably connected various equipment to an oscilloscope in order to test various characteristics; if so, you know that the oscilloscope display shows the user a graph of amplitude (voltage) vs. time. Amplitude is on the vertical axis and time is on the horizontal axis. In telecommunications, when dealing with radio frequency (RF) waves, it is often beneficial to view signals in the frequency domain, rather than in the time domain. In the frequency domain, the vertical axis is still amplitude (usually power), but the horizontal axis is frequency instead of time. TIME DOMAIN: Amplitude vs. Time FREQUENCY DOMAIN: Amplitude vs. Frequency In this experiment, we will look at the characteristics of an RF signal using an oscilloscope (time domain) and using a spectrum analyzer (frequency domain). This will prepare you for future labs that deal with frequency-domain signals. MATERIALS & SETUP ? 1 MHz Signal Generator ? Oscilloscope ?HP Spectrum Analyzer ?BNC T-Connector ? Coaxial Cables ?RF adapters Fig. 1-1

安捷伦glenB 频谱分析仪使用说明简介

Agilent E4402B ESA-E Series Spectrum Analyzer 使用方法简介 宁波之猫 2009-6-17

目录

1简介 Agilent ESA-E系列是能适应未来需要的Agilent中性能频谱分析仪解决方案。该系列在测量速度、动态范围、精度和功率分辨能力上,都为类似价位的产品建立了性能标准。它灵活的平台设计使研发、制造和现场服务工程师能自定义产品,以满足特定测试要求,和在需要时用新的特性升级产品。该产品

采用单键测量解决方案,并具有易于浏览的用户界面和高速测量的性能,使工程师能把较少的时间用于测试,而把更多的时间用在元件和产品的设计、制作和查错上。 2.面板 操作区 1.观察角度键,用于调节显示,以适于使用者的观察角度。 2.Esc键,可以取消输入,终止打印。 3.无标识键,实现左边屏幕上紧挨的右边栏菜单的功能。 4.Frequency Channel(频率通道)、Span X Scale(扫宽X刻度)和Amplitude Y scale(幅度Y 刻度)三个键,可以激活主要的调节功能(频率、X轴、Y轴)并在右边栏显示相应的菜单。 5.Control(控制)功能区。 6.Measure(测量)功能区。 7.System(系统)功能区。 8.Marker(标记)功能区。 9.软驱和耳机插孔。 10.步进键和旋钮,用于改变所选中有效功能的数值。 11.音量调节。 12.外接键盘插口。 13.探头电源,为高阻抗交流探头或其它附件提供电源。 14.Return键,用于返回先前选择过的一级菜单。 15.Amptd Ref Out,可提供-20dBm的50MHz幅度参考信号。 16.Tab(制表)键,用于在界限编辑器和修正编辑器中四处移动,也用于在有File菜单键所访问对话 框的域中移动。 17.信号输入口(50Ω)。在使用中,接50ΩBNC电缆,探头上必须串联一隔直电容(30PF左右,陶瓷 封装)。探头实物:

频谱分析报告仪地使用方法

频谱分析仪的使用方法 13MHz信号。一般情况下,可以用示波器判断13MHz电路信号的存在与否,以及信号的幅度是否正常,然而,却无法利用示波器确定13MHz电路信号的频率是否正常,用频率计可以确定13MHz电路信号的有无,以及信号的频率是否准确,但却无法用频率计判断信号的幅度是否正常。然而,使用频谱分析仪可迎刃而解,因为频谱分析仪既可检查信号的有无,又可判断信号的频率是否准确,还可以判断信号的幅度是否正常。同时它还可以判断信号,特别是VCO信号是否纯净。可见频谱分析仪在手机维修过程中是十分重要的。 另外,数字手机的接收机、发射机电路在待机状态下是间隙工作的,所以在待机状态下,频率计很难测到射频电路中的信号,对于这一点,应用频谱分析仪不难做到。 一、使用前须知 在使用频谱分析仪之前,有必要了解一下分贝(dB)和分贝毫瓦(dBm)的基本概念,下面作一简要介绍。 1.分贝(dB) 分贝是增益的一种电量单位,常用来表示放大器的放大能力、衰减量等,表示的是一个相对量,分贝对功率、电压、电流的定义如下: 分贝数:101g(dB) 分贝数=201g(dB) 分贝数=201g(dB) 例如:A功率比B功率大一倍,那么,101gA/B=10182’3dB,也就是说,A功率比B功率大3dB, 2.分贝毫瓦(dBm) 分贝毫瓦(dBm)是一个表示功率绝对值的单位,计算公式为: 分贝毫瓦=101g(dBm) 例如,如果发射功率为lmw,则按dBm进行折算后应为:101glmw/1mw=0dBm。如果发射功率为40mw,则10g40w/1mw--46dBm。 二、频谱分析仪介绍 生产频谱分析仪的厂家不多。我们通常所知的频谱分析仪有惠普(现在惠普的测试设备分离出来,为安捷伦)、马可尼、惠美以及国产的安泰信。相比之下,惠普的频谱分析仪性能最好,但其价格也相当可观,早期惠美的5010频谱分析仪比较便宜,国产的安泰5010频谱分析仪的功能与惠美的5010差不多,其价格却便宜得多。 下面以国产安泰5010频谱分析仪为例进行介绍。 1.性能特点 AT5010最低能测到2.24uv,即是-100dBm。一般示波器在lmv,频率计要在20mv以上,跟频谱仪比相差10000倍。如用频率计测频率时,有的频率点测量很难,有的频率点测最不准,频率数字显示不稳定,甚至测不出来。这主要足频率计灵敏度问题,即信号低于20mv频率计就无能为力了,如用示波器测量时,信号5%失真示波器看不出来,在频谱仪上万分之一的失真都能看出来。

频谱仪的简单操作使用方法

R3131A频谱仪简单操作使用方法 一.R3131A频谱仪简介。 R3131A频谱仪是日本ADV ANTEST公司的产品,用于测量高频信号,可测量的频率范围为9K—3GHz。对于GSM手机的维修,通过频谱仪可测量射频电路中的以下电路信号, (维修人员可以通过对所测出信号的幅度、频率偏移、干扰程度等参数的分析,以判断出故障点,进行快速有效的维修): 1.手机参考基准时钟(13M,26M等); 2.射频本振(RFVCO)的输出频率信号(视手机型号而异); 3.发射本振(TXVCO)的输出频率信号(GSM:890M—915M;DCS:1710—1785M); 4.由天线至中频芯片间接收和发射通路的高频信号; 5.接收中频和发射中频信号(视手机型号而异)。 面板上各按键(如图-1所示)的功能如下: A区:此区按键是其他区功能按键对应的详细功能选择按键,例如按下B区的FREQ 键后,会在屏幕的右边弹出一列功能菜单,要选择其中的“START”功能就可通过按下其对 (图-1) B区:此区按键是主要设置参数的功能按键区,包括:FREQ—中心频率; SPAN—扫描频率宽度;LEVEL—参考电平。此区中按键只需直接按下对应键输入数值及单位即可。 C区:此区是数字数值及标点符号选择输入区,其中“1”键的另一个功能是“CAL(校

准)”,此功能要先按下“SHIFT(蓝色键)”后再按下“1”键进行相应选择才起作用; “-”是退格删除键,可删除错误输入。 D 区:参数单位选择区,包括幅度、电平、频率、时间的单位,其中“Hz ”键还有“ENTER(确认)”的作用。 E 区:系统功能按键控制区,较常使用的有“SHIFT ”第二功能选择键,“SHIFT+CONFIG(PRESET )”选择系统复位功能,“RECALL ”调用存储的设置信息键,“SHIFT+RECALL(SA VE )”选择将设置信息保存功能。 F 区:信号波形峰值检测功能选择区。 G 区:其他参数功能选择控制区,常用的有“BW ”信号带宽选择及“SWEEP ”扫描时间选择,“SWEEP ”是指显示屏幕从左边到右边扫描一次的时间。 显示屏幕上的信息(如图-2所示)。 二.一般操作步骤。[“ ”表示的是菜单面板上直接功能按键,“ ” 表 示单个菜单键的详细功能按键(在显示屏幕的右边)]: 1) 按Power On 键开机。 2) 每次开始使用时,开机30分钟后进行自动校准,先按 Shift+7(cal ) ,再选择 cal all 键,校准过程中出现“Calibrating ”字样,校准结束后如通过则回复校准前状态。校准过程约进行3分钟。 3) 校准完成后首先按 FREQ 键,设置中心频率数值,例如需测中心频率为902.4M 的信

频谱分析仪使用注意

正确使用频谱分析仪需注意的几点 首先,电源对于频谱分析仪来说是非常重要的,在给频谱分析仪加电之前,一定要确保电源接确,保证地线可靠接地。频谱仪配置的是三芯电源线,开机之前,必须将电源线插头插入标准的三相插座中,不要使用没有保护地的电源线,以防止可能造成的人身伤害。 其次,对信号进行精确测量前,开机后应预热三十分钟,当测试环境温度改变3—5度时,频谱仪应重新进行校准。 三,任何频谱仪在输入端口都有一个允许输入的最大安全功率,称为最大输入电平。如国产多功能频谱分析仪AV4032要求连续波输入信号的最大功率不能超过+30dBmW(1W),且不允许直流输入。若输入信号值超出了频谱仪所允许的最大输入电平值,则会造成仪器损坏;对于不允许直流输入的频谱仪,若输入信号中含有直流成份,则也会对频谱仪造成损伤。 一般频谱仪的最大输入电平值通常在前面板靠近输入连接口的地方标出。如果频谱仪不允许信号中含有直流电压,当测量带有直流分量的信号时,应外接一个恰当数值的电容器用于隔直流。 当对所测信号的性质不太了解时,可采用以下的办法来保证频谱分析仪的安全使用:如果有RF功率计,可以用它来先测一下信号电平,如果没有功率计,则在信号电缆与频谱仪的输入端之间应接上一个一定量值的外部衰减器,频谱仪应选择最大的射频衰减和可能的最大基准电平,并且使用最宽的频率扫宽(SPAN),保证可能偏出屏幕的信号可以清晰看见。我们也可以使用示波器、电压表等仪器来检查DC及AC信号电平。 频谱分析仪的工作原理 频谱分析仪架构犹如时域用途的示波器,外观如图1.2所示,面板上布建许多功能控制按键,作为系统功能之调整与控制,系统主要的功能是在频域里显示输入信号的频谱特性.频谱分

史上最好的频谱分析仪基础知识(收藏必备)

频谱分析是观察和测量信号幅度和信号失真的一种快速方法,其显示结果可以直观反映出输入信号的傅立叶变换的幅度。信号频域分析的测量范围极其宽广,超过140dB,这使得频谱分析仪成为适合现代通信和微波领域的多用途仪器。频谱分析实质上是考察给定信号源,天线,或信号分配系统的幅度与频率的关系,这种分析能给出有关信号的重要信息,如稳定度,失真,幅度以及调制的类型和质量。利用这些信息,可以进行电路或系统的调试,以提高效率或验证在所需要的信息发射和不需要的信号发射方面是否符合不断涌现的各种规章条例。 现代频谱分析仪已经得到许多综合利用,从研究开发到生产制造,到现场维护。新型频谱分析仪已经改名叫信号分析仪,已经成为具有重要价值的实验室仪器,能够快速观察大的频谱宽度,然后迅速移近放大来观察信号细节已受到工程师的高度重视。在制造领域,测量速度结合通过计算机来存取数据的能力,可以快速,精确和重复地完成一些极其复杂的测量。 有两种技术方法可完成信号频域测量(统称为频谱分析)。 1.FFT分析仪用数值计算的方法处理一定时间周期的信号,可提供频率;幅度和相位信息。这种仪器同样能分析周期和非周期信号。FFT 的特点是速度快;精度高,但其分析频率带宽受ADC采样速率限制,适合分析窄带宽信号。 2.扫频式频谱分析仪可分析稳定和周期变化信号,可提供信号幅度和频率信息,适合于宽频带快速扫描测试。

图1 信号的频域分析技术 快速傅立叶变换频谱分析仪 快速傅立叶变换可用来确定时域信号的频谱。信号必须在时域中被数字化,然后执行FFT算法来求出频谱。一般FFT分析仪的结构是:输入信号首先通过一个可变衰减器,以提供不同的测量范围,然后信号经过低通滤波器,除去处于仪器频率范围之外的不希望的高频分量,再对波形进行取样即模拟到数字转换,转换为数字形式后,用微处理器(或其他数字电路如FPGA,DSP)接收取样波形,利用FFT计算波形的频谱,并将结果记录和显示在屏幕上。 FFT分析仪能够完成多通道滤波器式同样的功能,但无需使用许多带通滤波器,它使用数字信号处理来实现多个独立滤波器相当的功能。从概念上讲,FFT方法

安捷伦 E4402B频谱分析仪使用操作说明书

频谱分析仪使用方法简介 1简介 频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器,用于信号失真度、调制度、频谱度、频谱稳定度和交调失真等信号参数的测量,可用于测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数,分析信号频率分量(频率和功率),是一种多用途的电子测量仪器。频谱分析仪是对无线电信号测量的必备手段,是从事电子产品研发、生产、检验的常用工具。因此被称为工程师的射频万用表 2.面板

2.1 操作区 1.观察角度键,用于调节显示,以适于使用者的观察角度。 2.Esc键,可以取消输入,终止打印。 3.无标识键,实现左边屏幕上紧挨的右边栏菜单的功能。 4.Frequency Channel(频率通道)、Span X Scale(扫宽X刻度)和Amplitude Y scale(幅度Y刻度)三个键,可以激活主要的调节功能(频率、X轴、Y 轴)并在右边栏显示相应的菜单。 5.Control(控制)功能区。 6.Measure(测量)功能区。 7.System(系统)功能区。 8.Marker(标记)功能区。 9.软驱和耳机插孔。 10.步进键和旋钮,用于改变所选中有效功能的数值。 11.音量调节。 12.外接键盘插口。 13.探头电源,为高阻抗交流探头或其它附件提供电源。 14.Return键,用于返回先前选择过的一级菜单。 15.Amptd Ref Out,可提供-20dBm的50MHz幅度参考信号。 16.Tab(制表)键,用于在界限编辑器和修正编辑器中四处移动,也用于在有 File菜单键所访问对话框的域中移动。 17.信号输入口(50Ω)。在使用中,接50ΩBNC(卡口配合性连接器)电缆, 探头上必须串联一隔直电容(30PF左右,陶瓷封装)。 18.Next Window键,可用来选择在支持分屏显示方式功能中(如区域标记)的 有效窗口,在这样的方式下,按下Zoom键将允许在有效窗口的分屏显示与全屏显示间进行转换。 19.Help键,按下后屏幕会提示按面板或菜单上的键,按后会显示相应说明。 20.射频输出(50Ω),是内部跟踪发生器的源输出,只适用与选件1DN或1DQ。 如果跟踪发生器的输出功率过大,则有可能损坏被测器件,不要超过被测器件所能容许的最高功率。 21.I(电源开)键,接通分析仪电源。O(备用)键,断开分析仪多数电路的电 源。实际适用中,用I键开机,O键关机,拔掉电源线才能完全断电。开机后需5分钟时间预热,以保证分析仪满足器全部技术指标。 22.数字键盘区。

频谱分析仪at5010使用方法

频谱分析仪 Spectrum Analyzer 系统主要的功能是在频域里显示输入信号的频谱特性.频谱分析仪依信号处理方式的不同,一般有两种类型;即时频谱分析仪(Real-Time Spectrum Analyzer)与扫描调谐频谱分析仪(Sweep-Tuned Spectrum Analyzer). 即时频率分析仪的功能为在同一瞬间显示频域的信号振幅,其工作原理是针对不同的频率信号而有相对应的滤波器与检知器(Detector),再经由同步的多工扫描器将信号传送到CRT萤幕上,其优点是能显示周期性杂散波(Periodic Random Waves)的瞬间反应,其缺点是价昂且性能受限於频宽范围,滤波器的数目与最大的多工交换时间(Switching Time). 最常用的频谱分析仪是扫描调谐频谱分析仪,其基本结构类似超外差式接收器,工作原理是输入信号经衰减器直接外加到混波器,可调变的本地振荡器经与CRT同步的扫描产生器产生随时间作线性变化的振荡频率,经混波器与输入信号混波降频后的中频信号(IF)再放大,滤波与检波传送到CRT的垂直方向板,因此在CRT的纵轴显示信号振幅与频率的对应关系. 影响信号反应的重要部份为滤波器频宽,滤波器之特性为高斯滤波器(Gaussian-Shaped Filter),影响的功能就是量测时常见到的解析频宽(RBW,ResolutionBandwidth).RBW代表两个不同频率的信号能够被清楚的分辨出来的最低频宽差异,两个不同频率的信号频宽如低於频谱分析仪的RBW,此时该两信号将重叠,难以分辨,较低的RBW固然有助於不同频率信号的分辨与量测,低的RBW将滤除较高频率的信号成份,导致信号显示时产生失真,失真值与设定的RBW密切相关,较高的RBW固然有助於宽频带信号的侦测,将增加杂讯底层值(Noise Floor),降低量测灵敏度,对於侦测低强度的信号易产生阻碍,因此适当的RBW宽度是正确使用频谱分析仪重要的概念. (9)中频带宽选择(400kHz、20kHz):选在20kHz带宽时,噪声电平降低,选择性提高,能分隔开频率更近的谱线。此时,若扫频宽度过宽,则由于需要更长的扫描时间,从而造成信号过渡过程中信号幅度降低,使测量不正确。此时“校准失效”LED发亮即表明这一点。 (10)视频滤波器选择(VIDEOFILTER):可用来降低屏幕上的噪声,它使得正常情况下,平均噪声电平刚好高出其信号(小信号)谱线,以便于观察。该滤波器带宽是4kHz。 (11)Y移位调节(Y-POS):调节射速垂直方向移动。 (12)BNC 5011输入端口(1NPUT 5011):在不用输入衰减时,不允许超出的最大允许输入电压为+25V(DC)和十10dBm(AC)。当加上40dB最大输入衰减时,最大输入电压为+20dBm。 (13)衰减器按钮:输入衰减器包括有4个10dB衰减器,在信号进入第一混频器之前,利用衰减器按钮可降低信号幅度。按键压下时衰减器接人。

v1E8000频谱分析仪使用说明书

目录 1仪器的一般性说明 ..................... 错误!未定义书签。 1.1仪器的主要功能简介 ......... 错误!未定义书签。 1.2选择机型介绍 ..................... 错误!未定义书签。 1.3可供选购功能附件的介绍 . 错误!未定义书签。 1.4随机标准配置附件的说明 . 错误!未定义书签。 1.5预防性护理 ......................... 错误!未定义书签。 1.6年检和校准说明 ................. 错误!未定义书签。 1.7静电放电(ESD)的保护方法错误!未定义书签。 1.8电池的更换 ......................... 错误!未定义书签。 1.9使用软背包 ......................... 错误!未定义书签。 1.10有关的技术支持和服务信息错误!未定义书签。 2熟悉仪器 (3) 2.1打开频谱分析仪 (3) 2.1.1频谱分析仪前面板介绍 (3) 2.1.2测试面板介绍 (5) 2.2人机交互界面介绍 (5) 2.2.1屏幕显示信息介绍 (5) 2.2.2菜单操作 (6) 2.2.3符号与指示 (7) 2.2.4数据输入 (7) 2.3测量模式选择 (8) 2.4菜单详解 (8) 2.4.1AMP按键 (8) 2.4.2CPL按键 (10) 2.4.3FREQ按键 (10) 2.4.4MARK按键 (11) 2.4.5MEAS按键 (12) 2.4.6MEAS/SETUP按键 (13) 2.4.7PEAK按键 (14) 2.4.8SAVE按键 (15) 2.4.9SYS按键 (16) 3频谱测量 (17) 3.1测量类型选择 (17) 3.2频谱扫描的功能和使用 (17) 3.2.1基础测量 (17) 3.2.2基本参数设置 (27) 3.2.3测量参数设置 (31) 3.2.4基本使用 (37) 3.3通道功率 (45) 3.3.1基础测量 (45) 3.3.2基本参数设置 (49) 3.3.3测量参数设置 (49) 3.3.4基本使用 (51) 3.4邻道功率 (52) 3.4.1基础测量 (52) 3.4.2基本参数设置 (53) 3.4.3测量参数设置 (54) 3.4.4基本使用 (56) 3.5占用带宽 (57) 目录-1

安捷伦-Agilent-E4402B-频谱分析仪使用说明简介

Agilent E4402B ESA-ESeries SpectrumAn alyzer 使用方法简介 宁波之猫 2009-6-17

?目录 1简介............................................................................................. 错误!未定义书签。 2.面板............................................................................................. 错误!未定义书签。 2.1操作区?错误!未定义书签。 2.2 屏幕显示......................................................................... 错误!未定义书签。3.各功能区的使用....................................................................... 错误!未定义书签。 3.1 Control(控制)功能区 ............................................ 错误!未定义书签。 3.1.1 FrequencyChannel:?错误!未定义书签。 3.1.2Span X Scale?错误!未定义书签。 3.1.3Amplitude YScale .......................... 错误!未定义书签。 3.1.4 Input/Output ................................................... 错误!未定义书签。 3.1.5 View/Trace?错误!未定义书签。 3.1.6 Display?错误!未定义书签。 3.1.7 Mode ..................................................................... 错误!未定义书签。 3.1.8 Det/Demod?错误!未定义书签。 3.1.9Auto Cuple?8 3.1.10BW/Avg?错误!未定义书签。 3.1.11 Trig ............................................................. 错误!未定义书签。 3.1.12 Single?错误!未定义书签。 3.1.13Sweep?错误!未定义书签。 3.1.14Source?错误!未定义书签。 3.2 Measure(测量)功能区?错误!未定义书签。 3.2.1Measure?错误!未定义书签。 3.2.2 Meas Setup .............................................. 错误!未定义书签。 3.2.3 Meas Control ................................................ 错误!未定义书签。 3.3 System(系统)功能区............................................... 错误!未定义书签。 3.3.1System ......................................................... 错误!未定义书签。 3.3.2 Preset?错误!未定义书签。 3.3.3 File?错误!未定义书签。 3.3.4 Print Setup&Print .................................. 错误!未定义书签。 3.4Marker(标记)功能区?错误!未定义书签。 3.4.1 Marker........................................................... 错误!未定义书签。 3.4.2 Peak Search ................................................... 错误!未定义书签。 3.4.3 Freq Count?错误!未定义书签。 3.4.4Marker→?错误!未定义书签。 4.测试步骤举例............................................................................. 错误!未定义书签。

频谱分析仪和信号源使用说明

一、注意事项: 1、测试信号时一般需要在频谱仪上接一个转换头,注意将转换头的螺纹和频谱仪的螺纹对齐再用力拧,否则容易将螺纹损坏。(安装和拆卸转换头时需要注意) 2、测试大于30dBm的大功率信号时,最好先加上衰减器在进行测试,以免功率过大将频谱仪烧坏。 二、常用功能介绍: 频谱仪左边是显示屏,右边是操作按键。左下角是开关。右边的操作按键分为5个部分:FUNCTION、MARKER、SYSTEM、CONTROL、DATA ENTRY。当选择某个按键时,在显示屏的右侧会出现相应的菜单选项,通过按旁边的键可以选择对应的操作。下面分别介绍各部分常用的操作选项。 1、FUNCTION Frequency->Center:设置中心频率; Frequency->Start:设置起始频率; Frequency->Stop:设置终止频率; Frequency->CF Step:设置频率步进值; Span->WidthSpan: Span->FullSpan:设置全屏显示的频率跨度; AmpL->Ref.Lever:设置参考频率; Measure->Adjacent CH Power:相邻信道功率(可通过旋钮测试主瓣和旁瓣信号的带宽和带内功率); Measure->Channel Power:信道功率; Measure->Occupied BandWith:占用带宽; Measure->Harmonic Distortion:谐波失真; 2、MARKER PEAK:该键最常用,用来标记输入信号峰值功率; 3、SYSTEM 该部分用来进行系统设置,如将测试图像保存为图片格式,从软盘读取文件等。由于软盘不常用,所以一般用相机直接拍摄当前的图像。 Preset:将系统恢复到默认状态; 4、CONTROL Trace->Clr&Wrt:清除当前显示; Trace->Max Hold:保留最大值; Trace->Min Hold:保留最小值; CPL->All Auto:所有的设为自动; CPL->RBW:设置分辨率带宽(该值越小,分辨率越高,相应扫描速率越慢); CPL->VBW:设置显示带宽; CPL->Swp Time:扫频时间; (一般RBW和VBW设置为自动;Swp Time保持默认值) 5、DA TA ENTRY 该部分用来输入数值。右边的旋钮可以用来微调数值以及改变MARKER标记的频率值。

HS5660C型精密噪声频谱分析仪说明书

HS5660C型精密噪声频谱分析仪 使用说明书 国营四三八零厂嘉兴分厂

一、概述 HS5660C型精密噪声频谱分析仪是一种袖珍式的智能化噪声测量仪器,它集噪声采集、积分测量、噪声统计、频谱分析等几种功能于一体,主要性能指标符合IEC61672 标准和JJG188-2002声级计检定规程对1级声级计的规定要求。 HS5660C具有大屏幕液晶显示、时钟设置、自动测量并存储测量数据等特点,最多可存储500组单组数据、4组整时数据和50组滤波器自动测量数据,并且可以通过RS -232C口把数据传输给HS4784打印或传输给计算机进行处理,在设计上有许多创新,能满足多种测量要求。 本仪器结构紧凑、造型美观、功能多、自动化程度高,可广泛应用于环保、工厂、学校、科研等部门进行噪声测量及分析。 二、主要技术指标 1.传声器:1/2英寸驻极体测试电容传声器 2.测量范围:25dB~130dB(A)、30dB~130dB(C);40dB~130dB(Lin) 3.频率计权:10Hz~20kHz 4.时间计权:F( 快 )、S( 慢 ) 5.滤波器:1/1倍频程(符合GB/T 3241标准2级) 6.自动测量功能:Leq、LAE、SD、LN(L95、L90、L50、L10、L5)、Lmax、Lmin、Ldn、Ld、Ln。 7.测量时间设定:Man、10s、1m、5m、10m、15m、20m、1h、8h、24h、24h整时测量。 8.时钟:年、月、日、时、分、秒设置运行。 9.测量数据自动存储:共500组单组数据,4组整时数据和50组滤波器自动测量数据。 10.接口:分析仪通过RS-232C可将数据传输给HS4784打印机或计算机处理。 11.校准:使用HS6020校准至93.8dB。 12.显示器:使用专门为噪声测量仪器设计的LCD显示器。 13.电源:使用+9V外接电源(外+内-),或者用5节5号高能碱性电池。 14.外形尺寸:l×b×h 307mm×80mm×30mm

频谱分析仪使用手册

ES A系列频谱分析仪 使用手册 通信网络管理中心通信枢纽室

目录 第一章安装和设置............................. 错误!未定义书签。 1、初始检查................................ 错误!未定义书签。 2、电源要求................................ 错误!未定义书签。 3、首次开启分析仪.......................... 错误!未定义书签。 4、运行内部对准............................ 错误!未定义书签。 5、打印机设置和操作........................ 错误!未定义书签。 6、防止静电释放............................ 错误!未定义书签。第二章前面板和后面板特性..................... 错误!未定义书签。 1、前面板概览.............................. 错误!未定义书签。 2、后面板特性.............................. 错误!未定义书签。 3、键概述.................................. 错误!未定义书签。 4、前面板和后面板符号...................... 错误!未定义书签。第三章进行基本测量.......................... 错误!未定义书签。 1、使用前面板.............................. 错误!未定义书签。 2、预设频谱分析仪.......................... 错误!未定义书签。 3、查看信号................................ 错误!未定义书签。

频谱仪原理及使用方法

频谱仪原理及使用方法 频谱仪是一种将信号电压幅度随频率变化的规律予以显示的仪器。频谱仪在电磁兼容分析方面有着广泛的应用,它能够在扫描范围内精确地测量和显示各个频率上的信号特征,使我们能够“看到”电信号,从而为分析电信号带来方便。 1.频谱仪的原理 频谱仪是一台在一定频率范围内扫描接收的接收机,它的原理图如图1所示。 频谱分析仪采用频率扫描超外差的工作方式。混频器将天线上接收到的信号与本振产生的信号混频,当混频的频率等于中频时,这个信号可以通过中频放大器,被放大后,进行峰值检波。检波后的信号被视频放大器进行放大,然后显示出来。由于本振电路的振荡频率随着时间变化,因此频谱分析仪在不同的时间接收的频率是不同的。当本振振荡器的频率随着时间进行扫描时,屏幕上就显示出了被测信号在不同频率上的幅度,将不同频率上信号的幅度记录下来,就得到了被测信号的频谱。进行干扰分析时,根据这个频谱,就能够知道被测设备或空中电波是否有超过标准规定的干扰信号以及干扰信号的发射特征。 2.频谱分析仪的使用方法 要进行深入的干扰分析,必须熟练地操作频谱分析仪,关键是掌握各个参数的物理意义和设置要求。 (1)频率扫描范围 通过调整扫描频率范围,可以对所要研究的频率成分进行细致的观察。扫描频率范围越宽,则扫描一遍所需要时间越长,频谱上各点的测量精度越低,因此,在可能的情况下,尽量使用较小的频率范围。在设置这个参数时,可以通过设置扫描开始频率目”无“’。04朋和终止频率来确定,例如:startfrequeney=150MHz,stopfrequency=160MHz;也可以通过设置扫描中心频率和频率范围来确定,例如:eenterfrequeney=155MHz,span=10MHz。这两种设置的结果是一样的。Span越小,光标读出信号频率的精度就越高。一般扫描范围是根据被观测的信号频谱宽度或信道间隔来选择。如分析一个正弦波,则扫描范围应大于2f(f为调 制信号的频率),若要观测有无二次谐波的调制边带,则应大于4f。 (2)中频分辨率带宽 频谱分析仪的中频带宽决定了仪器的选择性和扫描时间。调整分辨带宽可以达到两个目的,一个是提高仪器的选择性,以便对频率相距很近的两个信号进行区别,若有两个频率成分同时落在中放通频带内,则频谱仪不能区分两个频率成分,所以,中放通频带越窄,则频谱仪的选择性越好。另一个目的是提高仪器的灵敏度。因为任何电路都有热噪声,这些噪声会将微弱信号淹没,而使仪器无法观察微弱信号。噪声的幅度与仪器的通频带宽成正比,带宽越宽,则噪声越大。因此减小仪器的分辨带宽可以减小仪器本身的噪声,从而增强对微弱信号的检测能力。根据实际经验,在测量信号功率时,一般来说,分辨率带宽RBW宜为

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