掃頻超外差式頻譜儀 H26M52002EQR

    如果在頻率軸上有一個(gè)特定的窗口,那么只有進(jìn)人該窗口的信號才能被檢測到。如果窗口從頻率點(diǎn)￡掃描到頻率點(diǎn)尼,就能獲得不同頻率點(diǎn)上的信號功率,也就得到了被測信號的頻譜分布,如圖7.8.5所示。如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)特定的窗口和頻率掃描呢?現(xiàn)代頻譜儀都將窗口設(shè)計(jì)在一個(gè)固定的頻率點(diǎn)上,利用掃描第一本振的方法,使混頻得到的中頻信號逐個(gè)地通過這個(gè)窗口,這樣就等效于窗口的頻率掃描。減小窗口的大小就可更細(xì)致地觀察頻差較小的兩個(gè)信號,此窗口就是中頻窄帶濾波器。

    要想將寬帶頻譜轉(zhuǎn)換到特定的頻率點(diǎn)上,頻譜儀必須采用掃頻本振方案,經(jīng)利用多次變頻技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。本振通常采用一個(gè)固態(tài)振蕩源,它具有一個(gè)頻率控制端口,以便對振蕩器進(jìn)行頻率調(diào)諧。現(xiàn)代頻譜儀的設(shè)計(jì)多數(shù)采用YIG(釔鐵柘榴石)調(diào)諧振蕩器(YTo),它具有主線圈和副線圈兩個(gè)控制端口,改變流過線圈中電流的大小實(shí)現(xiàn)改變輸出頻率的目的。掃頻是利用一個(gè)斜坡信號加在YTo驅(qū)動電路上來實(shí)現(xiàn)的。通常利用跟蹤鎖頻技術(shù)或頻率合成技術(shù),將本振鎖定在參考源上,提高本振的調(diào)諧準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度。

    圖7.8.6所示為典型系列頻譜儀的簡化原理框圖,它是一臺由微處理器控制的掃頻超外差式頻譜儀。在超外差式頻譜儀中,鏡像和多重響應(yīng)的數(shù)目是隨信號頻率及本振掃頻范圍而變化的,為了識別這些鏡像和多重響應(yīng),通常采用鏡像法和頻移法,這兩種方法是利用手動識別或啟動鏡像識別程序。但是,有時(shí)需要在復(fù)雜的頻譜環(huán)境中尋找完全未知的信號,對每種響應(yīng)都要通過識別來判斷會使得測量難度偏大。只有解決這個(gè)問題,才能對信號的頻譜進(jìn)行方便、快速、準(zhǔn)確的分析。寬帶頻譜儀的設(shè)計(jì)中,有兩種方案可供選擇:第一種是采用預(yù)選器;第二種是采用上變頻。由于預(yù)選器頻率下限的限制,寬帶頻譜儀總是被劃分成高、低兩個(gè)波段。低波段采用中頻的方案,它只要一個(gè)固定的低通濾波器而不是可調(diào)的低通或帶通完成對鏡像進(jìn)行抑制。高波段采用預(yù)選器對輸人信號進(jìn)行預(yù)選,有效地抑制鏡像頻率。