頻譜分析儀的頻率分辨力和測試靈敏度 簡單介紹了頻譜分析儀的工作原理和頻譜分析儀的頻率分辨力，提出了使用頻譜分析儀進行測試時如何選擇頻率分辨力和提高測試靈敏度。 一、 頻譜分析儀的簡單工作原理現(xiàn)在所用的頻譜分析儀多為超外差式，并采用多次變頻（3～4次），以降低中頻頻率，實現(xiàn)窄通帶和高分辨力。 超外差式頻譜分析儀的基本工作原理如圖 1所示。 輸入信號與本振（LO）混頻，產(chǎn)生中頻（IF）信號經(jīng)窄帶中放被送到包絡(luò)檢波器，檢波器輸出信號被放大并使屏幕顯示產(chǎn)生垂直偏轉(zhuǎn)，掃描發(fā)生器保證屏幕顯示的水平頻率軸和本地振蕩器調(diào)諧同步，它同時驅(qū)動水平偏轉(zhuǎn)調(diào)諧LO。

圖 1　

超外差式頻譜分析儀基本工作原理二、 頻率分辨力當信號進入頻譜分析儀顯示時，所顯示的形狀其實是頻譜分析儀自身分辨力帶寬RBW（IF濾波器）形狀的顯示。 若改變?yōu)V波器的帶寬，也就改變了顯示波形響應的寬度（如圖 2所示）。 頻率分辨力為決定選擇性的最低中頻濾波器的帶寬，帶寬越窄，分辨力越高。

圖 2　

不同分辨力帶寬下觀測到的同一信號濾波器的帶寬通常定義在3dB（或6dB）點上。濾波器的帶寬表示的是，可分辨的等幅信號間的最小頻率間隔。 三、 掩埋在大信號裙邊下的小信號的測量一般來說，若兩等幅信號的間隔大于或等于所選用分辨力濾波器的寬度，兩個等幅信號就可以分辨出來了。 但對于不等幅信號，尤其是一個大信號與一個相隔很近的小信號時，若兩信號的間隔只大于或等于所選用分辨力濾波器的寬度，小信號有可能被掩埋在大信號的裙邊中。 因此，在具體測試確定分辨力大小時，還需考慮形狀因數(shù)（濾波器60dB對3dB帶寬之比，如圖 3所示）。

圖 3　

波形因素例如對于幅度相差60dB、頻率相差為10kHz的兩信號，其間隔至少是60dB帶寬的一半，此時，形狀系數(shù)是決定不等幅信號分辨力的關(guān)鍵。 對于15：1的形狀因數(shù)，1kHz分辨力帶寬對應的60dB帶寬是15kHz。 它的一半是7.5kHz。 即利用1kHz分辨力帶寬就能區(qū)分兩個信號了。 所以此時分辨力帶寬（B0）應小于或等于兩倍的信號頻率間隙（Δf）除以形狀因數(shù)（K），即B0≤2Δf/K。

圖 4　

大信號與小信號同時顯示在選擇較小的頻率分辨力時需注意，由于較窄的濾波器所需的響應時間較長。 若掃描時間設(shè)置的太快，頻譜分析儀的分辨帶寬濾波器不能充分響應，會導致信號幅度和頻率顯示不正確。 為保證讀數(shù)正確，需按下式設(shè)置掃描時間：



也可將掃描時間設(shè)為聯(lián)鎖（Coupled）方式，由儀表根據(jù)選取的頻率間隔和分辨帶寬自動選取最快的可允許的掃描時間。