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數(shù)字中頻和模擬中頻頻譜儀的比較

作者:程建川 普源精電技術(shù)應(yīng)用工程師 時(shí)間:2010-04-19 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  各種視頻檢波器也都使用數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)。為了適用不同類型信號(hào)的測(cè)量,需要提供相應(yīng)的檢波方式:包括正峰值檢波,負(fù)峰值檢波,標(biāo)準(zhǔn)檢波,抽樣檢波,有效值平均檢波,電壓平均檢波等。其中部分檢波需要使用CORDIC算法來(lái)完成。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/108103.htm

  此外,另一個(gè)需要重點(diǎn)研究的課題是掃描時(shí)間,掃描時(shí)間幾乎涉及到系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的響應(yīng)時(shí)間,因此該問(wèn)題的研究復(fù)雜度較高。該問(wèn)題涉及到射頻前端本振何時(shí)調(diào)頻,頻率鎖定的最小時(shí)間,中頻濾波器的穩(wěn)定時(shí)間,檢波等運(yùn)算時(shí)間等。掃描時(shí)間的優(yōu)化涉及到各個(gè)模塊響應(yīng)時(shí)間的精確計(jì)算以及各個(gè)模塊單元的優(yōu)化。只有充分研究清楚系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的最短響應(yīng)時(shí)間,才能充分發(fā)揮數(shù)字中頻快速穩(wěn)定精確的特點(diǎn)。

  指標(biāo)分析

  采用比較,若干關(guān)鍵指標(biāo)都得到較大幅度提升,同時(shí)穩(wěn)定性,可生產(chǎn)性也得到較大幅度的提升。以作為數(shù)字中頻代表與市面上頻譜儀做比較來(lái)說(shuō)明數(shù)字中頻技術(shù)的優(yōu)越性。

  1. 采用技術(shù)可以測(cè)量更小的信號(hào):通過(guò)實(shí)現(xiàn)更小帶寬的中頻濾波器,大幅度降低了顯示平均噪聲電平。實(shí)現(xiàn)了最小10Hz的RBW,而要實(shí)現(xiàn)這么小帶寬的模擬濾波器技術(shù)上是很困難的。如圖3所示,當(dāng)設(shè)置更小的RBW時(shí),頻譜儀的本底噪聲也將相應(yīng)降低(VBW都選擇10Hz,同時(shí)掃描時(shí)間都選擇自動(dòng)),降低大小可以用公式(1)說(shuō)明。如果RBW從10kHz修改成1kHz,則底噪將下降10dB。在內(nèi)部標(biāo)配的前置放大器打開(kāi)之后,選擇10Hz的RBW,可以測(cè)量達(dá)-148dBm的信號(hào),如圖4。

  

  其中:ΔdB—低噪的變化量,單位為dB;BW1—修改前的分辨率帶寬值,單位為Hz;BW2—修改后的分辨率帶寬值,單位為Hz。

  2.采用技術(shù)可以分辨更近的信號(hào):通過(guò)實(shí)現(xiàn)更小帶寬的中頻濾波器,可以分辨頻率相差只有10Hz的兩個(gè)信號(hào)。最小分辨率帶寬是用來(lái)說(shuō)明頻譜儀能分辨兩個(gè)幅度相當(dāng)而頻率相差很小信號(hào)能力的指標(biāo)。越小的分辨率帶寬就可以分辨距離越近的信號(hào)。例如輸入一個(gè)兩個(gè)頻率相差150Hz的雙音信號(hào),使用30Hz的RBW可以輕易分辨,而3kHz的RBW則不能辦到。圖5和圖6所示。分辨率帶寬是指中頻濾波器下降3dB處的帶寬。

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