频谱仪在卫星通信领域的使用

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频谱仪在卫星通信领域的使用 频谱仪和示波器都是常用的电子通信测量仪表。示波器在时间域上显示信号 的电压变化，频谱仪则在频域上显示信号的功率变化。频谱仪显示屏的水平坐标 为频率轴，垂直坐标为功率轴，主要用于观测和记录某个指定频段内的载波频谱。 本文拟以常用的惠普和安捷伦频谱仪为例，在择要介绍频谱仪原理功能的基础上， 着重介绍它在卫星通信领域的使用经验。 1工作原理与测量性能 1.1工作原理 频谱仪的原理框图如图一所示。输入信号经由衰减器和放大器，被送到混频 器。混频输出经过中频带通滤波、检波、视频滤波、以及模数转换等电路，被送 入微处理器。微处理器控制混频器的本振频率，并且向显示器输出检测得到的频 谱图形。混频器的本振频率通常为周期性的扫频信号。 图一频谱仪的原理框图 频谱仪可以根据需要，周而复始地连续检测并且显示某一段频率范围内的信 号功率。上图中的混频器控制带通滤波器的中心频率，以决定被检测信号的扫频 范围。被称作分辨带宽（RBW,ResolutionBandwidth）的带通滤波器带宽可以 受控改变，以决定被检测信号的输入带宽范围。被称作视频带宽（VBW,Video Bandwidth）的低通滤波器带宽也可以受控改变，以改变检波器输出信号的平滑 度。检波器的输入信号通常由对数放大器压缩信号的动态范围，并且调整其电平 范围。微处理器将经过模数转换的检波输出信号，转换为显示器上的频谱图形。 1.2测量范围 在频谱仪的显示屏上，水平坐标通常为信号频率，垂直坐标通常为功率。频 率范围通常由中心测量频率（CF,CenterFrequency）和扫频测量范围（SP, FrequencySpan）共同决定。功率电平范围通常由功率显示的最大值（RL, ReferenceLevel）、以及电平刻度（Scale/Div，即每一格的电平值）共同决定。 频谱仪的主要性能指标大致为下列几个方面。其一是频率范围。不同型号频 谱仪的工作频率最高可为1.5GHz、6.7GHz、20余GHz或更高，这些工作频率分