转载是德科技：频谱仪原理

 转载链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/85308440

https://zhuanlan.zhihu.com/p/384451605

 本文主要依据超外差频谱仪结构了解频谱仪原理，所谓“超”为超音频，外差即通过混频器将输入信号取出的高频信号转化为一个频率低些且固定的新的频率

信号，即中频信号，目的为了更好的放大、处理输入的高频信号。

1. 频谱仪结构：

 

 

 

2.各部分单元作用

（1）射频输入衰减器：使输入信号电平满足混频器电平要求，防止发生过载、增益压缩和失真；

（2）低通滤波器：顾名思义， 抑制高频信号，防止带外信号与本振混频，限制了频谱仪测试带宽；

（3）混频器：输出包含两个原始信号（输入信号和本振）以及它们的和与差，混频输出结果只有在IF（中频）带宽内， 才会被频谱仪进一步处理，进而显示；中频一般选定为输入范围的最大值，

                       其中，当IF确定后，一般f_lo=f_sig+f_if ,f_lo为本振频率_，f_sig为输入频率，f_if为中频_；

（4）中频增益：可变增益放大器， 不改变信号电平， 只改变信号在显示器上的垂直位置；

（5）中频滤波器：为带通滤波器，其带宽决定信号分辨率；

（6）扫描时间：频谱分析仪一般会根据扫宽和分辨率带宽的设置自动调整扫描时间，通过调节扫描时间来维持一个被校准的显示；

（7）包络检波：老式分析仪通常会使用包络检波器将中频信号转换为视频信号；

 

 (8) 显示

直到 20 世纪 70 年代中期，频谱分析仪的显示方式还是纯模拟的。显示的迹线呈现连续变化的信号包络，且没有信息丢失。但是模拟显示有着自身的缺点，主要的问题是处理窄分辨率带宽时所要求的扫描时间很长。在极端情况下，显示迹线会变成一个在阴极射线显像管（CRT）屏幕上缓慢移动的光点，而没有实际的迹线。所以，长扫描时间使显示变得没有意义。