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发表于 2016-4-21 12:52:03
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本帖最后由 JHXC 于 2016-4-21 13:32 编辑
低中频试验
上述0-150兆周的方案,当采用最高频率300兆周的NWT150扫频仪时,第一中频设置为150兆周,可测范围为0-150兆周,因为采用了高中频(即被测信号的最高频率低于中频频率),理论上在1-150兆周频段,不会有镜像频率的干扰。绝大多数产品频谱仪为了提高仪器的频率上限,中频高达几个GHZ,扫频信号的频率要求更高。比方说一个最高测试频率1GHZ的频谱仪,中频最低也要超过1GHZ,而内部的扫频振荡器扫频范围起码的2-3GHZ以上,这对爱好者来说是有相当的难度的。
有些频谱仪为了提高测试频率的上限,采用谐波混频,输入端就要加合适的高通滤波器,滤除低频段输入的信号,或者采用跟踪滤波器等等,根据这些原理,人们就想方设法的提高设备的功能。
回到现实,如何利用现成的扫频仪折腾出实用的简易频谱仪,除了上述高中频方式,也可以采用低中频方式。低中频方式因为频率可以选择的很低,制作难度要小的多,电路也会十分的简单,就像普通收音机一样,一级变频就够!但是低中频方式有一个致命的不足,那就是会出现镜像频率的干扰,就像我们的收音机,假设中频为465KHZ,那么中波段就会在930KHZ、1395KHZ两个频点出现。
对于收音机来说问题不大,通过声音容易鉴别。但是作为仪器,这些假象会令操作者误判。因为仪器的频率范围比较宽,当本振频率低于一个中频、高于一个中频时,这两个频点就会有信号出现想,究竟哪一个是真实的,那就要懂得判断技巧,这种干扰有一个特点,两个频点的频率刚好是两倍中频率频率,两个频点之间的中间频点就是本振频率,通常,本振的频率高于中频频率,所以,那个频率高的信号是真实的,低于这个频点两个中频的那个是镜频。对于单一信号判断起来不难,如果有好几个信号,就要费事多了,但是还是可以判断准确的!判断的技巧就是理解变频器的频谱规律,这个对于收音机爱好者应该不难。高中频的频谱仪就没有这种弊病,屏幕上的谱线基本上都是有用的。
为了证实上面的推理,今天采用不同带宽的低中频滤波器进行了一些实验。怎么样读取频率依照上面的原则和技巧,接着的试验想弄明白中频滤波器的带宽对测试效果的影响、信号测试的灵敏度和动态范围。
理论上讲,只要扫频振荡振荡器足够稳定,中频滤波器的通带越窄越好,越窄意味着读取频率的分辨率提高,这个扫频仪的扫频信号能否满足这个要求,这个实验求出最好的效果。
信号测试的动态范围初步实验了一下,原有的扫频仪的对数刻度很准确,实验电路被测信号的变化可在电脑屏幕上正确的显示,说明该扫频仪的输入进去的电路对数检测器性能很好。
因此,我们自制的简易频谱仪,做好之后用比较标准的信号校正一下电平刻度,以此为依据我们就可以正确的读出被测信号电平的大小,这个是很不错的!
动态范围扫频仪自带的可以调节,完全能够满足测试要求。
再就是灵敏度的问题,被测信号最小能够测试多大的信号,最大限制在那个电平。
实验电路如下,根据手头现成的滤波器进行试验,结果分别叙述。
先找一个40兆周的滤波器,电视机中周组合起来的。具体数据参看图片。其他滤波器随后再来。 |
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