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频谱仪的主要性能指标有哪些?
发布时间:2025/2/20 9:53:00频谱仪的主要性能指标涉及频率、幅度、分辨率等多个方面,以下是具体介绍:
频率相关指标
频率范围:频谱仪能够进行测量的最低频率到最高频率的范围,如 30Hz - 6GHz。这决定了频谱仪可测量信号的频率跨度,范围越宽,能测量的信号种类就越多。
频率分辨率:频谱仪能够区分两个相邻频率信号的能力,通常用 Hz 表示。如 1Hz 的分辨率意味着频谱仪能分辨出频率间隔为 1Hz 的两个信号,分辨率越高,越能清晰地分辨出频谱中的细节。
频率精度:频谱仪显示的频率值与实际输入信号频率值之间的接近程度,一般以 ppm(百万分之一)为单位。例如,频率精度为 ±1ppm 表示在 1GHz 的测量中,频率误差在 ±1Hz 以内,精度越高,测量结果越准确。
频率稳定度:在一定时间和环境条件下,频谱仪自身频率基准的稳定程度。稳定度高可确保在长时间测量中,频谱仪的频率显示不会出现较大漂移,保证测量的可靠性。
幅度相关指标
动态范围:频谱仪能够同时测量的最大信号幅度与最小信号幅度之比,通常以 dB 表示。比如动态范围为 100dB,意味着频谱仪能同时测量比最小信号强 100dB 的最大信号,动态范围越大,能测量的信号强度差异就越大。
灵敏度:频谱仪能够检测到的最小信号幅度,一般用 dBm 表示。灵敏度越高,频谱仪能检测到的微弱信号就越弱,例如 - 150dBm 的灵敏度比 - 130dBm 的灵敏度更高。
幅度精度:频谱仪测量信号幅度的准确程度,一般以 dB 为单位,如幅度精度为 ±1dB,表示测量的信号幅度与实际幅度的误差在 ±1dB 以内。
平坦度:在频谱仪的工作频率范围内,不同频率点上幅度测量的一致性,以 dB 为单位。平坦度越好,频谱仪在不同频率上对信号幅度的测量误差就越小。
分辨率与带宽指标
分辨率带宽(RBW):频谱仪内部中频滤波器的带宽,决定了频谱仪的频率分辨率和对信号细节的分辨能力。RBW 越窄,频率分辨率越高,但测量时间可能会越长。
视频带宽(VBW):频谱仪检波器之后的低通滤波器带宽,用于平滑显示的频谱曲线,减小噪声对测量结果的影响。VBW 越小,显示的频谱曲线越平滑,但测量速度也会相应变慢。
其他指标
扫描时间:频谱仪对设定的频率范围进行一次完整扫描所需的时间。扫描时间越短,频谱仪更新频谱显示的速度就越快,越能及时捕捉到信号的变化。
相位噪声:频谱仪本地振荡器信号的相位不稳定所产生的噪声,会影响对微弱信号和靠近载频信号的测量。相位噪声越低,频谱仪对信号的测量精度就越高,特别是在测量窄带信号和高精度频率测量时,相位噪声的影响更为显著。