頻譜分析儀的種類與應用

　　通訊監(jiān)測

　　無線通訊因頻譜使用的規(guī)定，必須使用高頻，并經由天線收發(fā)信號，透過頻譜分 析儀搭配天線很容易偵測目前通訊信號的強度與載波的頻率，例如使用方向性天線，二組量測設備便能找出信號源，這也是相關單位取締非法電波(如非法地下電 臺)的主要偵測技術。

　　依據需要可將頻譜分析儀之掃描頻寬適當地調整，例如縮小或放大，進行細微的 調整以評估受測地區(qū)的干擾信號狀況，這種方法可做為設計某地區(qū)通訊電臺或各類行動通訊系統基地臺的參考。由方向性天線的調整量所測得的最高信號振幅，便可 依天線的方向性判定信號源方向，若配合鄰近的另一組監(jiān)測裝置，由兩組天線方向的交叉點就可得出信號源的位置，立即可偵測得知發(fā)射源的位置，以這種方法，透 過更多組的量測將可準確得到發(fā)射源。

　　有線電視影像資訊的量測

　　有線電視(CATV)是透過同軸電纜或光纜電纜等纜線傳送視訊到用戶家中。 由于科技的發(fā)展，為了減少挖馬路埋設纜線的施工困難度并降低成本，已有廠商提議開放微波傳送或透過衛(wèi)星以對點(Spot)的方式將訊號傳送到用戶家中，目 前北美已有服務供應商針對北加州用戶發(fā)射具有150個視訊頻道的衛(wèi)星訊號。因此纜線、微波與衛(wèi)星傳送視訊的方式已并存應用于市場上，提供收視戶更多元化的 選擇。

　　CATV系統 的主要功能是傳送影像節(jié)目與數據資料，并保持系統的正常運作，傳輸100個左右或更多頻道視訊，以及用戶終端資料檢索控制信號的適時反應等雙向互動式服務 等功能。在CATV系統中包括種類繁多的視訊信號，例如電壓與電流振幅、增益、頻率及功率等，其中增益、功率大多以對數值表示之。而射頻信號的振幅、頻率 可由一般儀器(如示波器)量測得之，信號相位(Phase)則由向量示波器(Vector Scope)量測，所謂向量示波器是具有極穩(wěn)定之環(huán)形時基示波器，可用于核對兩信號間的時間延遲。而頻譜分析儀正是CATV信號量測不可或缺的電子設備。

　　天線特性的量測

　　頻譜分析儀除了量測空氣中的信號強度振幅外，只要搭配橋接器 (Bridger)也能量測反射損失(Return loss)。由于行動電話的普及，基地臺在城市中數量相當多，由于電磁輻射傷害的疑慮一直困擾著使用者，因此，電磁波強度量測已逐漸被大家重視。頻譜分析 儀也可針對天線輻射強度或任意空間電磁強度進行量測。

　　頻譜分析儀之使用

　　對于測量的可測與不可測與否，完全取決于頻譜分析儀的設定。這包括了對衰減器、頻率范圍與解析度頻寬的設置。頻譜分析儀的設定包括頻率范圍、解析度和動態(tài)范圍，動態(tài)范圍又涉及最大輸入功率即燒毀功率，增益壓縮使小于1W的輸入信 號一旦超過線性工作區(qū)域便會出現誤差。此外靈敏度也是考慮頻譜分析儀對輸入信號可測與否的關鍵。

　　參數頻率范圍要從兩個方面觀察，一是頻率范圍的設定是否夠窄，以具有足夠的 頻率分辨能力，也就是夠窄的掃頻寬度。二是頻率范圍是否有足夠的寬度，是否可以測到第二次、第三次諧波。當用頻譜分析儀測量一個放大器諧波失真的時候，若 放大器為1GHz，則它的三次諧波就是3GHz，這就是要考慮頻率范圍的最大可測寬度。如果頻譜儀是1.8GHz，就不能進行量測，如果頻譜分析儀是 26.5GHz，就可以測到它的第三，第四次諧波。

　　解析度也是頻譜分析儀中非常重要的參數設定。解析度表示當要測量兩個頻率的 功率不一樣時，必須將它們區(qū)分開來。將中頻頻寬設置成三種不同的寬度，下面所對應的就是在這一頻寬設置時所看到的曲線。中頻頻寬越窄則解析度越高，中頻頻 寬越寬則解析度越低。解析度頻寬直接影響到微小信號的識別能力和測量的結果。

　　本文簡單介紹了頻譜分析儀的應用與運作，在許多應用領域，頻譜分析儀都是工程師的好幫手。而頻譜分析儀的最佳狀態(tài)是由許多因素與參數所決定，因此需要全盤考量，而非追求單一指標的完美，對各種基本因素與測量類型進行分析，才能達到趨于完美的量測結果。