以虚拟扫频仪NWT150为核心部件，折腾简易的频谱仪（过程直播）

ywmxyz

看了老师的文章也想做一个频谱仪,但没有虚拟扫频仪,从网上找了一个电路,您给看看这个电路可以吗?

JHXC

ywmxyz 发表于 2016-6-3 03:07
看了老师的文章也想做一个频谱仪,但没有虚拟扫频仪,从网上找了一个电路,您给看看这个电路可以吗?

原理上没有什么问题。

利用虚拟扫频仪，主要是利用扫频仪的扫频振荡器、再就是虚拟仪器屏幕已有的频率和幅值刻度的功能，采用低通（类似零中频）方式，可以直接从已有的屏幕上 读取频率值、幅度值经过等效也可以提供一定精度的大动态范围的对数刻度。如果采用其他方式，比方说另外制作扫频振荡器，屏幕刻度的定标就增加一些麻烦，幅度可以用标准仪器校对。自己制作宽带的扫频振荡器需要一些条件，最终做出的振荡器的VCO线性、扫频信号的幅度稳定、扫频信号的频率稳定性都是需要合适的电路、细心的制作和调试才能达到预期目的。

虽然频谱仪类似多次变频的接收机，但是由于频率比较高、需要不同的频率分辨率、大的动态显示范围、还需要在屏幕上显示，所以与普通的接收机还是有区别的。

首先是扫频振荡器，采用变容管的VCO做到GHZ频率稍微有些条件的制作者还是可以做到的，要解决的问题是，扫频线性要好，这样屏幕上的频率刻度就可以用等分刻度读取；再就是幅度要保持整个频段波动不大，因为扫频信号的大小对变频指标是有直接影响的；变容管VCO振荡器要有较小的寄生调频，如果太大会严重影响频率分辨率，没有采用稳频措施的扫频振荡器，能够做到分辨10KHZ就已经很不错了，如果要分辨小于10KHZ，变容管VCO或者YIG振荡器不经过稳频都是难以突破的。这也是我建议采用现成虚拟扫频仪的原因。

第一中频的选取，采用高中频可以避免镜像频率信号的干扰，所以产品仪器一般都是高中频。

再就是最后的中频放大和检测器，采用对数刻度现在器件好找，专门的对数集成电路并不贵，如果需要线性显示采用线性放大器就行。

为了适应不同的扫宽或扫速，最后一级的中频要多弄几个通带的放大器，决定通带的主要是滤波器，LC滤波器需要自制、晶体滤波器有许多成品、陶瓷滤波器也是可以的。

由于需要几级变频，所以整机需要几个不同频率的本机振荡器，LC振荡器肯定不行，首选就是晶体振荡器，购买现成的有源晶体振荡器是较好的选择。

再就是屏蔽与结构，电路按照功能分成小盒比较好，必须要做好屏蔽，高频部分的滤波、退耦合一点也不能忽视。

从原理到自制出来，关键的是制作工艺和调试。只要能够成功的制作频谱仪电路中的各种基础电路，成功还是不难的。

JHXC

这里有一个链接，是老外制作0-1750MHZ频谱仪的全过程http://lea.hamradio.si/~s53mv/spectana/sa.html  
http://lea.hamradio.si/~s53mv/index.html

这是其中的一部分制作资料。

lhp61549

真是赏心悦目的DIY！！！

jiangjieke

好漂亮的制作！老师能结合电路逐个逐个组件进行讲解分析一下吗？让我等菜鸟学习学习。

ywmxyz

JHXC 发表于 2016-6-3 08:00
原理上没有什么问题。

利用虚拟扫频仪，主要是利用扫频仪的扫频振荡器、再就是虚拟仪器屏幕已有的频 ...

谢谢JHXC 老师的讲解分析

JHXC

jiangjieke 发表于 2016-6-3 20:26
好漂亮的制作！老师能结合电路逐个逐个组件进行讲解分析一下吗？让我等菜鸟学习学习。

我简要的分析一下，不对的地方请指正！

这是一个0-1750MHZ的频谱分析仪。
第一中频频率是2100MHZ，带宽25MHZ，本振为2.1-3.85GHZ，采用的压控振荡器；

第二中频频率是70兆周，带宽为5MHZ，本振为2.03GHZ；

第三中频频率为10兆周，本振为60MHZ，中放提供4MHZ、700KHZ、150KHZ、50KHZ、20KHZ、10KHZ六档不同带宽的滤波器。

为了窄带测试，第二本振2.03GHZ还可以工作在对称扫描状态，这种方式叫做扫中频的方式，扫描的宽度一般限制在后级中放通带之内，目的是为了提高稳定性和分辨率。

由于第一和第二中频处理的都是GHZ以上的信号，电路中的低通、带通滤波器采用的都是微带线滤波器。

为了实现扫频和在显示器同步，有一个扫描电压分档的锯齿波发生器，实际上是通过对扫描宽度的预置确定扫描的频率宽度。

10MHZ的信号经过不同的滤波器获得需要的带宽，电路的切换采用的是二极管与三极管联合起来的电子开关，这里不宜采用机械开关，当然可以采用合适的继电器来完成，不过电子开关成本更低。

为了实现大的动态显示，由三极管组成的对数放大器，输出为20db/V，这个是古老的也是经典的对数放大器。

具体电路并没有什么非常特别的地方，熟悉基础电路的爱好者应该是不难理解的。这里涉及的基础电路大概有这么一些：
1.宽带输出输入都为50欧姆的、按照分贝步进的衰减器；
2.微带线低通滤波器，通带1.75GHZ；
3.微波混频器；
4.微带线带通滤波器，通带25MHZ；
5.晶体振荡器；
6.LC低通滤波器；由低通、高通组合的带通滤波器；
7.LC带通滤波器；
8.晶体滤波器；
9.宽带对数放大器（这里大于10MHZ）；
10.压控振荡器；
11.常规元件组成的锯齿波发生器；
12.电子开关（二极管）

爱好者只要熟悉这些基础电路的原理、能够有仪器驾驭、有合适的材料制作，那就有成功的希望。

不过这位外国爱好者的水平很高、条件很好。国内还没有看到相似的例子！国内的一些网站，大家都是在打发时间消遣而已，再就是寻找短平快的赚钱手段快快的弄满腰包，多数人的活动还停留在原始状态，对比起来一言难尽！！

恕我直言，即便是业余活动，我发现很多爱好者不求甚解，老年人，也许怕学多了带进棺材，年轻的都在忙于生计，甚至很多工业产品的技术含量也不值得恭维。记得这里有几个年轻朋友抱怨，其实关键的问题还是不愿意深入的学习，也不愿意掏钱搞点必要的投资，总是希望一块万能的表通吃，年轻朋友如果有志于这个行业，这样的思维方式是很难有所建树的！


上面有几张图不知什么原因不全，补上。

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"恕我直言，即便是业余活动，我发现很多爱好者不求甚解，老年人，也许怕学多了带进棺材，年轻的都在忙于生计”

JHXC老师分析的很对，年纪大的爱好者，想DIY力不从心了，不如多享两天清福。年轻的，确实都在忙于生计，工作之余还要照顾家庭，很少有时间沉下心来搞DIY了。
进口的仪器太贵，（国产的也不便宜），买二手的仪器，怕出毛病。并且一旦坏了也找不到图纸，找厂家修一回 够买半个仪器了。我买的一台二手的松下示波器，出点小毛病，几个月才修好，劳心费力。     

我一直想自己做个高频信号发生器，都准备一年多了，到现在衰减器还没有动手，一是没有时间，二是有些元件还没有凑齐。关键是没有时间DIY。

maozheng110

好多前辈啊，不仅有技术上的指导，还有人生阅历的指导，学习了

1572727087

关注一下CMU200，罗德与施瓦茨公司产品，近期大量流入市场实际价位3000元以内，从音频至2.7G的信号发生器，7兆至2,7G 频谱，部分可以直接测试50瓦的功率计，看看指标价格让人心动

胆胆收音机

   以虚拟扫频仪NWT150为核心部件，折腾简易的频谱仪

「平安」

老师我在优酷网（全新芯片测试实）中看到哪个美国佬讲频谱仪'的原理'是泰克1401A的我想问的是它是一次变频的吗'想仿造'

「平安」

有没有对DIY频谱仪有兴趣的啊'泰克1401A可以

黄老崇

你好，请问你还有NWT150的电子文档说明书吗？如果有能给我发一份吗？邮箱：hcy525232@126.com
我想看看它的指标，再决定买不买一个。

ace919

工程浩大，过程详尽，水平很高，非常实用！