CN111610365A - 频谱分析装置及频谱分析方法 - Google Patents

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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/16—Spectrum analysis; Fourier analysis
    • G01R23/165—Spectrum analysis; Fourier analysis using filters

Abstract

一种频谱分析装置及方法，该装置包括频谱仪和与频谱仪电连接的测试探头，测试探头设有滤波电路，滤波电路用于阻隔直流信号而通过预设频段的交流信号，测试探头用于与电气元件接触，电气元件上的电流被测试探头探测，并经滤波电路滤波，直流信号被滤波电路阻隔，预设频段的交流信号通过滤波电路而传输至频谱仪，频谱仪用于分析交流信号的频谱结构。通过在测试探头内设滤波电路，滤波电路能隔离直流信号，并通过预设频段的交流信号，该滤波电路起到了隔离保护频谱仪的作用，且无需设置宽带放大器，结构简单，且成本低。

Description

频谱分析装置及频谱分析方法
技术领域
本发明属于频谱分析技术领域，尤其涉及一种频谱分析装置及频谱分析方法。
背景技术
目前的频谱分析装置，需要在频谱仪和测试探头之间设置宽带放大器，利用宽带放大器内部电路隔离保护频谱仪，宽带放大器需要外接电源使用，结构复杂，宽带放大器价格昂贵。
发明内容
本发明的目的是提供一种频谱分析装置和频谱分析方法，不需要设置宽带放大器，结构简单，成本低。
为实现本发明的目的，本发明提供了如下的技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种频谱分析装置，包括频谱仪和与所述频谱仪电连接的测试探头，所述测试探头设有滤波电路，所述滤波电路用于阻隔直流信号而通过预设频段的交流信号，所述测试探头用于与电气元件接触，所述电气元件上的电流被所述测试探头探测，并经所述滤波电路滤波，直流信号被所述滤波电路阻隔，预设频段的交流信号通过所述滤波电路而传输至所述频谱仪，所述频谱仪用于分析交流信号的频谱结构。
一种实施例中，所述测试探头设有第一电路，所述第一电路的一端与所述频谱仪电连接，所述第一电路的另一端用于与所述电气元件接触，所述滤波电路串联在所述第一电路上。
一种实施例中，所述滤波电路包括并联的第一电容和第二电容，所述第一电容和所述第二电容的电容量不同，所述第一电容和所述第二电容串联在所述第一电路上。
一种实施例中，所述第一电容的电容量为100PF/1000V，所述第二电容的电容量为100nF/1000V。
一种实施例中，所述频谱分析装置还包括同轴线，所述同轴线连接所述频谱仪和所述测试探头。
第二方面，本发明实施例提供一种频谱分析方法，包括：
提供频谱仪和测试探头；
将所述频谱仪和所述测试探头电连接，并在所述测试探头内设滤波电路；
将所述测试探头与电气元件接触，所述电气元件的电流被所述测试探头探测；
所述滤波电路阻隔所述电气元件的直流信号，所述滤波电路通过所述电气元件的预设频段的交流信号；
所述电气元件的预设频段的交流信号传输至所述频谱仪，所述频谱仪对所述交流信号的频谱结构进行分析。
一种实施例中，在所述测试探头内设第一电路，所述第一电路的一端与所述频谱仪电连接，所述第一电路的另一端用于与所述电气元件接触，将所述滤波电路串联在所述第一电路上。
一种实施例中，设置所述滤波电路包括并联的第一电容和第二电容，且所述第一电容和所述第二电容具有不同电容量，将所述第一电容和所述第二电容串联在所述第一电路上。
一种实施例中，所述第一电容的电容量为100PF/1000V，所述第二电容的电容量为100nF/1000V。
一种实施例中，还包括：使用同轴线连接所述频谱仪和所述测试探头。
通过在测试探头内设滤波电路，滤波电路能隔离直流信号，并通过预设频段的交流信号，该滤波电路起到了隔离保护频谱仪的作用，且无需设置宽带放大器，结构简单，且成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是常规的频谱分析装置的结构示意图；
图2是一种实施例的频谱分析装置的结构示意图；
图3是图2的A处的局部放大结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，常规的频谱分析装置是在频谱仪10和测试探头30之间设有宽带放大器50，通过连接线20将频谱仪10与宽带放大器50连接，以及将宽带放大器50和测试探头连接，宽带放大器50通过电源线51接电源。测试探头30接收到的电信号通过宽带放大器内部电路的过滤后传输到频谱仪10，频谱仪10再对电信号进行频谱分析。此方案的结构复杂，且宽带放大器50的价格昂贵，一般超过2000元。
请参考图2，为解决上述问题，本发明实施例提供一种频谱分析装置，包括频谱仪10和与频谱仪10电连接的测试探头30。测试探头30设有滤波电路33，滤波电路33用于阻隔直流信号而通过预设频段的交流信号。测试探头30用于与电气元件(图中未示出)接触，电气元件例如可以为导线、电阻、电容、电感、天线辐射体等。电气元件上的电流被测试探头30探测，并经滤波电路33滤波，直流信号被滤波电路33阻隔；预设频段的交流信号通过滤波电路33而传输至频谱仪10，频谱仪10用于分析该交流信号的频谱结构。
本实施例中，通过在测试探头30内设滤波电路33，滤波电路33能隔离直流信号，并通过预设频段的交流信号，该滤波电路33起到了隔离保护频谱仪10的作用，且无需设置宽带放大器50，结构简单，且成本低。
其中，隔离直流信号的目的是防止直流高压信号对频谱仪10造成损坏。而预设频段的交流信号能被频谱仪10接收且不会损坏频谱仪10，该预设频段可以根据频谱仪10的频谱分析能力设置，超出该预设频段(即低于预设频段的低值或高于预设频段的高值)的交流信号亦不能通过滤波电路33，能对频谱仪10进行有效保护。该滤波电路33的设置，大约15元即可实现滤波功能，相比于设置宽带放大器50，大幅的降低了成本。
一种实施例中，请参考图2，测试探头30设有第一电路31，第一电路31的一端与频谱仪10电连接，第一电路31的另一端用于与电气元件接触，滤波电路33串联在第一电路31上。第一电路31可以是一条导线，为便于与电气元件接触，第一电路31之与电气元件接触的一端还可连接一接触凸点32，接触凸点32位于测试探头30的端部，并呈凸出的形状。
将滤波电路33串联在第一电路31上，电气连接简单，如要改造现有的测试探头30也易于实现，只需将滤波电路33串联到现有的第一电路31上即可，不需要重新设计电路。
一种实施例中，请参考图2和图3，滤波电路33包括并联的第一电容331和第二电容332，第一电容331和第二电容332的电容量不同，第一电容331和第二电容332串联在第一电路31上。电容具有阻直流通交流的作用，且电容是常规的电器元件，便于取得，成本低，使用第一电容331和第二电容332组成滤波电路33，简化了滤波电路33，降低了成本。设置第一电容331和第二电容332的电容量不同，能构成一个带宽滤波器。
一种实施例中，第一电容331的电容量为100PF/1000V，第二电容332的电容量为100nF/1000V。第一电容331和第二电容332的电容量差1000倍，构成一个高宽带的滤波电路33，目前常见频率的交流信号能通过，即预设频段的交流信号具有较宽的范围，且在频谱仪10的分析能力范围内，实用性强，适用性广。
其他实施例中，第一电容331的电容量可以为其他值，如200PF/1000V、300PF/1000V、400PF/1000V、500PF/1000V、600PF/1000V、700PF/1000V、800PF/1000V、900PF/1000V等；第二电容332的电容量可以为其他值，如200nF/1000V、300nF/1000V、400nF/1000V、500nF/1000V、600nF/1000V、700nF/1000V、800nF/1000V、900nF/1000V等。第一电容331和第二电容332的电容量也可以差100、200、500、800、1500、2000等倍数。应当理解，其他的具体数值可以根据本发明思想经合理推导而得，故不再例举。
请参考图2，一种实施例中，频谱分析装置还包括同轴线20，同轴线20连接频谱仪10和测试探头30。同轴线20的特性能使得交流信号在同轴线20内的导体内传输，又能屏蔽交流信号在同轴线20上向外界辐射，能保持交流信号的稳定和无衰减，使得频谱仪10能够接收到几乎不失真的交流信号，便于分析出交流信号的真实情况，反应测试探头30接触的电气元件的真实的电性特征。
一种实施例中，参考图2，结合前述的频谱分析装置，本发明还提供一种频谱分析方法，包括：
S1、提供频谱仪10和测试探头30；
S2、将频谱仪10和测试探头30电连接，并在测试探头30内设滤波电路33；
S3、将测试探头30与电气元件接触，电气元件的电流被测试探头30探测；
S4、滤波电路33阻隔电气元件的直流信号，滤波电路33通过电气元件的预设频段的交流信号；
S5、电气元件的预设频段的交流信号传输至频谱仪10，频谱仪10对交流信号的频谱结构进行分析。
本实施例中，通过在测试探头30内设滤波电路33，滤波电路33能隔离直流信号，并通过预设频段的交流信号，该滤波电路33起到了隔离保护频谱仪10的作用，且无需设置宽带放大器50，结构简单，且成本低。
一种实施例中，在测试探头30内设第一电路31，第一电路31的一端与频谱仪10电连接，第一电路31的另一端用于与电气元件接触，将滤波电路33串联在第一电路31上。将滤波电路33串联在第一电路31上，电气连接简单，如要改造现有的测试探头30也易于实现，只需将滤波电路33串联到现有的第一电路31上即可，不需要重新设计电路。
一种实施例中，请参考图3，设置滤波电路33包括并联的第一电容331和第二电容332，且第一电容331和第二电容332具有不同电容量，将第一电容331和第二电容332串联在第一电路31上。电容具有阻直流通交流的作用，且电容是常规的电器元件，便于取得，成本低，使用第一电容331和第二电容332组成滤波电路33，简化了滤波电路33，降低了成本。设置第一电容331和第二电容332的电容量不同，能构成一个带宽滤波器。
一种实施例中，第一电容331的电容量为100PF/1000V，第二电容332的电容量为100nF/1000V。第一电容331和第二电容332的电容量差1000倍，构成一个高宽带的滤波电路33，目前常见频率的交流信号能通过，即预设频段的交流信号具有较宽的范围，且在频谱仪10的分析能力范围内，实用性强，适用性广。
一种实施例中，请参考图3，该频谱分析方法还包括：使用同轴线20连接频谱仪10和测试探头30。同轴线20的特性能使得交流信号在同轴线20内的导体内传输，又能屏蔽交流信号在同轴线20上向外界辐射，能保持交流信号的稳定和无衰减，使得频谱仪10能够接收到几乎不失真的交流信号，便于分析出交流信号的真实情况，反应测试探头30接触的电气元件的真实的电性特征。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方式的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种频谱分析装置，其特征在于，包括频谱仪和与所述频谱仪电连接的测试探头，所述测试探头设有滤波电路，所述滤波电路用于阻隔直流信号而通过预设频段的交流信号，所述测试探头用于与电气元件接触，所述电气元件上的电流被所述测试探头探测，并经所述滤波电路滤波，直流信号被所述滤波电路阻隔，预设频段的交流信号通过所述滤波电路而传输至所述频谱仪，所述频谱仪用于分析交流信号的频谱结构。
2.如权利要求1所述的频谱分析装置，其特征在于，所述测试探头设有第一电路，所述第一电路的一端与所述频谱仪电连接，所述第一电路的另一端用于与所述电气元件接触，所述滤波电路串联在所述第一电路上。
3.如权利要求2所述的频谱分析装置，其特征在于，所述滤波电路包括并联的第一电容和第二电容，所述第一电容和所述第二电容的电容量不同，所述第一电容和所述第二电容串联在所述第一电路上。
4.如权利要求3所述的频谱分析装置，其特征在于，所述第一电容的电容量为100PF/1000V，所述第二电容的电容量为100nF/1000V。
5.如权利要求1至4任一项所述的频谱分析装置，其特征在于，所述频谱分析装置还包括同轴线，所述同轴线连接所述频谱仪和所述测试探头。
6.一种频谱分析方法，其特征在于，包括：
提供频谱仪和测试探头；
将所述频谱仪和所述测试探头电连接，并在所述测试探头内设滤波电路；
将所述测试探头与电气元件接触，所述电气元件的电流被所述测试探头探测；
所述滤波电路阻隔所述电气元件的直流信号，所述滤波电路通过所述电气元件的预设频段的交流信号；
所述电气元件的预设频段的交流信号传输至所述频谱仪，所述频谱仪对所述交流信号的频谱结构进行分析。
7.如权利要求6所述的频谱分析方法，其特征在于，在所述测试探头内设第一电路，所述第一电路的一端与所述频谱仪电连接，所述第一电路的另一端用于与所述电气元件接触，将所述滤波电路串联在所述第一电路上。
8.如权利要求7所述的频谱分析方法，其特征在于，设置所述滤波电路包括并联的第一电容和第二电容，且所述第一电容和所述第二电容具有不同电容量，将所述第一电容和所述第二电容串联在所述第一电路上。
9.如权利要求8所述的频谱分析方法，其特征在于，所述第一电容的电容量为100PF/1000V，所述第二电容的电容量为100nF/1000V。
10.如权利要求7至9任一项所述的频谱分析方法，其特征在于，还包括：
使用同轴线连接所述频谱仪和所述测试探头。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1635385A (zh) * 2003-12-25 2005-07-06 明基电通股份有限公司 电磁干扰探测装置
TW201009354A (en) * 2008-07-09 2010-03-01 Analog Devices Inc Comprehensive front-end for instrumentation system
CN202649403U (zh) * 2012-06-07 2013-01-02 上海博曦计量测试技术有限公司 高频信号测试装置
CN103185838A (zh) * 2011-12-29 2013-07-03 国民技术股份有限公司 一种测量线圈天线匹配电容参数的方法
CN103575983A (zh) * 2012-07-20 2014-02-12 纬创资通股份有限公司 测量系统
CN204408289U (zh) * 2015-03-02 2015-06-17 成都宝通天宇电子科技有限公司 短波手持频谱仪
CN104714089A (zh) * 2013-12-16 2015-06-17 苏州普源精电科技有限公司 一种具有滤波器组的频谱分析仪
CN109324227A (zh) * 2018-11-20 2019-02-12 北京无线电计量测试研究所 一种畸变频谱测量装置和方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1635385A (zh) * 2003-12-25 2005-07-06 明基电通股份有限公司 电磁干扰探测装置
TW201009354A (en) * 2008-07-09 2010-03-01 Analog Devices Inc Comprehensive front-end for instrumentation system
CN103185838A (zh) * 2011-12-29 2013-07-03 国民技术股份有限公司 一种测量线圈天线匹配电容参数的方法
CN202649403U (zh) * 2012-06-07 2013-01-02 上海博曦计量测试技术有限公司 高频信号测试装置
CN103575983A (zh) * 2012-07-20 2014-02-12 纬创资通股份有限公司 测量系统
CN104714089A (zh) * 2013-12-16 2015-06-17 苏州普源精电科技有限公司 一种具有滤波器组的频谱分析仪
CN204408289U (zh) * 2015-03-02 2015-06-17 成都宝通天宇电子科技有限公司 短波手持频谱仪
CN109324227A (zh) * 2018-11-20 2019-02-12 北京无线电计量测试研究所 一种畸变频谱测量装置和方法

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