避免頻譜分析儀測量中出現(xiàn)較大幅度誤差

　　微波頻譜分析儀采用可調(diào)諧預選濾波器，通過去除多余的混頻器鏡像（mixerimage）以及本地振蕩器（LO）的諧波響應來改善性能。不幸地是，這些預選器不穩(wěn)定，必須頻繁地調(diào)諧，而且正確的預選器調(diào)諧通常要求在感興趣頻率處的信號近似為CW統(tǒng)計分布。在新型MXA信號分析儀中，一個完整的噪聲源被用作預選濾波器的調(diào)諧信號，這有助于確保濾波器精度成為該儀器中自動例行程序的要素。

　　工作在26.5GHz的現(xiàn)代頻譜分析儀具有一個"低頻帶"和一個"高頻帶"信道，如圖1所示。低頻帶通常可工作在3GHz或更高頻率。在低頻帶上，信號上變頻到接近4GHz或更高的高IF頻段，然后再下變頻到接近300MHz的較低IF頻段。這種雙變頻方式可以極大地減少混頻器鏡像響應。

　　"高頻帶"頻率范圍實際上不能通過與低頻帶范圍一樣的模塊圖來創(chuàng)建，這是因為初級IF放大器將不得不工作在某個頻率下，該頻率下的放大器噪聲和失真總是無法滿足操作人員的要求。如圖1所示的備選模塊采用單個轉(zhuǎn)換步驟到IF輸出。在這個模塊圖中，初級混頻器中的鏡像響應僅通過兩倍IF大小的頻率（或大約600MHz）來間隔。這些鏡像在頻譜分析儀中不受歡迎。因此，可采用可調(diào)諧預選濾波器（帶通濾波器）來去除鏡像。

　　為實現(xiàn)微波頻率下所要求的抑制性能和調(diào)諧帶寬，預選濾波器以釔鐵石榴石（YIG）技術(shù)為基礎。YIG球的行為被控制在一個精確的磁場中，可產(chǎn)生用于去除來自頻譜分析儀信道的多余鏡像與響應的濾波器通帶諧振。

　　YIG=yttrium iron garnet 釔鐵石榴石（一種具有多項磁特性的氧化鐵合成晶體， 常用以調(diào)節(jié)激光） 成釔鐵石榴石采用溶膠-凝膠法制備了YIG納米晶粉體材料，分析了合成條件（pH值、濃度、反應溫度和反應時間）以及熱處理等影響材料合成的主要參數(shù)，利用DTA,TGA,XRD,TEM等手段對材料的制備過程和產(chǎn)物進行了分析，探討材料制備最適宜的工藝條件，著重研究了熱處理工藝對YIG的晶相和顆粒尺度等物理特性的影響，實驗結(jié)果表明，YIG相的形成是一個放熱溫度始于500℃，峰位于759℃的緩緩的放熱過程，且樣品平均晶粒尺寸隨熱處理呈規(guī)律性變化，因此可以通過采用溶膠-凝膠法及適當?shù)臒崽幚項l件在較低的溫度下制備單相YIG納米粉體材料。

　　調(diào)諧后漂移是YIG調(diào)諧帶通濾波器不穩(wěn)定特性的一種表現(xiàn)。用于調(diào)諧YIG球諧振頻率的磁鐵隨著所選頻率的變化而加熱或冷卻。磁鐵的溫度變化會影響磁鐵的尺度及磁場強度，從而影響濾波器調(diào)諧的頻率。磁鐵/球結(jié)構(gòu)的機械老化過程類似，同樣導致不穩(wěn)定性增大。

　　同樣，調(diào)諧電流和濾波器中心頻率之間的關(guān)系并不能通過任何簡單的代數(shù)函數(shù)來精確建模。因此，即使調(diào)諧非常穩(wěn)定，但也會存在調(diào)諧誤差。結(jié)果就是頻率調(diào)諧誤差導致幅度誤差（圖2）。

　　圖2a顯示了一個典型的YIG濾波器響應。x軸表示頻率，但由于YIG濾波器的頻率幾乎與調(diào)諧電流成正比，x軸也可以被認為是YIG濾波器的調(diào)諧電流。在這個例子中，較小的調(diào)諧電流誤差映射成工作點上與通帶斜率成正比的幅度誤差。設計工作點是-4dB響應點之間的中點，因為就調(diào)諧誤差而言該設計非常魯棒。

　　可以通過利用現(xiàn)代頻譜分析儀進行測量的方式調(diào)節(jié)YIG濾波器。用戶可以直接調(diào)節(jié)工作電流，或執(zhí)行"預選器取中 （preselectorcenter）"操作。由于頻譜分析儀的幅度響應是在對預選器調(diào)諧取中的條件下進行出廠校準的，所以取中是最佳操作。請注意，預選器的調(diào)諧精度變差將導致幅度精度降低。