我們應(yīng)該如何合理選擇頻譜分析儀呢?使用者往往在選擇或使用頻譜分析儀的時候,其最主要的核心關(guān)注點在于它的測量能力、使用場景、操作效率等這三大維度方面。那應(yīng)該如何選擇,具體可以以SYN5213系列平板頻譜分析儀作為參考看看以下關(guān)鍵指標和特性:
功能一、標準頻譜分析(SWP)
一、核心技術(shù)指標(決定測量精度與范圍)
1.頻率范圍
頻率范圍作為實時頻譜分析儀最基礎(chǔ)的參數(shù),指能分析到的信號頻率的下限到上限的范圍(如100kHz~8GHz)。像西安同步電子科技有限公司的頻譜分析儀,目前可以做到9kHz~40GHz的范圍。
那么作為使用者,我們就需要根據(jù)待測信號的頻率進行選擇:例如測試Wi-Fi信號(2.4GHz/5GHz),那么至少要覆蓋到5GHz以上,而射頻干擾分析可能需要更高頻段(如26.5GHz),我們就需要選擇能覆蓋住的頻段。
2.分辨率帶寬(RBW)
分辨率帶寬主要是用來衡量手持式頻譜分析儀區(qū)分相鄰頻率信號的能力。其RBW越小,則能分辨的頻率間隔越窄(如兩個相差1kHz的信號,需RBW≤1kHz才能區(qū)分)。像西安同步天下的SYN5213系列平板頻譜分析儀的分辨率帶寬目前可以達到0.1Hz~2.5MHz。
關(guān)鍵場景:SYN5213系列平板頻譜分析儀可以用來分析密集頻譜(如通信頻段的多信道信號)或微弱信號(小RBW可減少噪聲干擾,提升靈敏度)。
3.靈敏度(最小可測信號)
指頻譜儀能檢測到的最弱信號幅度(通常以dBm表示,如-160dBm)。
在西安同步電子科技有限公司的頻譜分析儀中我們采用平均底噪DANL表示,它可以達到-162dBm/Hz@1GHz,它是衡量其靈敏度的核心指標,該指標屬于專業(yè)級頻譜儀的中高端水平。
實際應(yīng)用場景有:捕捉微弱干擾信號(如電磁兼容測試中的雜散輻射)、低功率設(shè)備信號(如藍牙低功耗模塊)。
4.動態(tài)范圍
動態(tài)范圍指頻譜分析儀能同時測量的最強信號與最弱信號的差值。這里對應(yīng)西安同步天下的SYN5213系列平板頻譜分析儀的幅度顯示范圍DANL~+23dBm(典型值)
它的重要性在于:在強信號附近檢測弱信號時(如基站附近的小功率終端信號),若動態(tài)范圍不足則會導致弱信號被強信號掩蓋。
5.幅度精度
幅度精度表示的是測量信號幅度的準確性(如±2dB),它會直接影響到功率、增益等參數(shù)的可信度。
6.掃描速度
完成一次全頻段掃描的時間,速度越快,越適合實時監(jiān)測動態(tài)信號(如跳頻通信、瞬時干擾)。像SYN5213系列平板頻譜分析儀的掃描速度可以達到約為89.6GHz/s (RBW≥250kHz)。
權(quán)衡點:這里需要注意的是分辨率帶寬與掃描速度成反比關(guān)系,分辨率越高,掃描速度越慢。所以這就需要我們根據(jù)場景去平衡兩者間的關(guān)系(如實驗室精確測量可犧牲速度,現(xiàn)場干擾排查則需快速響應(yīng))。
功能二、檢波分析(DET)
二、功能與場景適配性
1.干擾分析能力
是否支持快速定位干擾源:例如具備“零掃寬”(固定頻率監(jiān)測)、“最大保持”(捕捉瞬時干擾)、頻譜瀑布圖(時間-頻率-幅度三維顯示)等功能。
注:零掃寬是掃寬的特殊狀態(tài)——當掃寬設(shè)為0時,儀器不再掃描頻率,而是固定在中心頻率上,僅對這單一頻率點的信號進行觀測。那么零掃寬掃描時間它是指儀器在固定中心頻率下,完成一次數(shù)據(jù)采集并更新顯示的時間。此時儀器不再觀測“頻率-幅度”關(guān)系,而是轉(zhuǎn)為觀測“時間-幅度”關(guān)系(類似時域示波器),而“零掃寬掃描時間”就是這次時域觀測的時間范圍和數(shù)據(jù)采集時長。像西安同步天下的SYN5213系列平板頻譜分析儀的零掃寬掃描時間可以達到256ns~1066s。
功能三、接收機/IQ流(IQS)
以上幾點對電磁兼容性EMC測試、無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化(如5G基站干擾排查)至關(guān)重要。
2.信號解調(diào)與分析
高端頻譜分析儀應(yīng)該支持對調(diào)制信號的解調(diào),例如AM解調(diào)(解調(diào)幅度),F(xiàn)M解調(diào)(解調(diào)頻率),用來對通信設(shè)備研發(fā)。
3.形態(tài)與便攜性
實驗室常用臺式頻譜儀(高性能、大屏幕);現(xiàn)場測試(如戶外基站巡檢)則需便攜式(電池供電、輕量化);嵌入式場景可能選擇模塊化頻譜儀。
以上從模塊到平板再到整機都介紹了具體會在哪種場景下使用最合適。
功能四、實時頻譜分析(RTA)
三、操作與使用體驗
1.易用性
界面是否直觀(如一鍵測試模板:通信標準預設(shè)置)、是否支持觸屏/快捷鍵操作,對新手或現(xiàn)場快速操作很重要。
2.可靠性與穩(wěn)定性
長時間工作的漂移(如頻率/幅度漂移)、抗干擾能力(避免自身電路對弱信號的影響),尤其在電磁環(huán)境復雜的工業(yè)場景。
3.成本與維護
預算范圍內(nèi)選擇性價比方案:入門級頻譜儀(適合教學、簡單調(diào)試)vs高端儀器(精準測量、多場景適配)。
后續(xù)校準成本(需定期校準以保證精度)。
四、總結(jié):不同用戶的核心關(guān)注點
研發(fā)工程師:頻率范圍、分辨率帶寬、動態(tài)范圍、信號解調(diào)能力(需深度分析信號特性)。
生產(chǎn)測試人員:掃描速度、自動化接口、幅度精度(追求高效與一致性)。
現(xiàn)場運維/EMC測試員:便攜性、電池續(xù)航、干擾定位功能(適應(yīng)復雜環(huán)境)。
教學/入門用戶:易用性、基礎(chǔ)功能覆蓋、成本(滿足基礎(chǔ)實驗需求)。
審核編輯 黃宇
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頻譜分析儀
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