CN209559974U - 一种频谱分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种频谱分析仪，涉及分析仪技术领域，该频谱分析仪，包括混频器；所述混频器的输入端分别电连接有信号源和锁相环；所述锁相环包括参考分频、鉴相器、滤波电路、振荡器、可编程分频和输出模块；所述参考分频的输出端与鉴相器的输入端电连接，所述鉴相器的输出端与滤波电路的输入端电连接，所述滤波电路的输出端与振荡器的输入端电连接。该频谱分析仪，采用外差原理，由振荡器产生一定步进频率的信号与输入信号相乘，由适当的滤波器将差频分量滤出以代表相应频点的幅度，通过显示屏显示出来，便于使用人员的观察，通过STM32F4型控制器对显示屏的控制，显示测量信号的重要特性，实现了便于观察、实用性强和便于使用的目的。

Description

一种频谱分析仪

技术领域

本实用新型涉及分析仪技术领域，具体为一种频谱分析仪。

背景技术

频谱分析仪，又可称为频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析器、频率特性分析仪或傅里叶分析仪，是研究电信号频谱结构的仪器，用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量，可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数，是一种多用途的电子测量仪器。

频谱分析仪分为实时分析式和扫频式两类，前者能在被测信号发生的实际时间内取得所需要的全部频谱信息，并进行分析和显示分析结果，后者需通过多次取样过程来完成重复信息分析，实时式频谱分析仪主要用于非重复性、持续期很短的信号分析，非实时式频谱分析仪主要用于从声频直到亚毫米波段的某一段连续射频信号和周期信号的分析，频谱分析仪无论是在研发或是检测过程中，都有重要的使用价值和地位。

频谱分析仪是对无线电信号进行测量的必备手段，是从事电子产品研发、生产、检验的常用工具，此外，频谱分析仪在其他领域也有广泛的应用，在各种振动、噪声、电声、发动机、建筑、生物、医学等领域起着重要作用，频谱分析仪应用广泛，被称为工程师的射频万用表

本实用新型提出一种实用性强，交互界面简洁，便于携带，能满足基本需求的创新型频谱分析仪，在一定程度上，可提高研发过程以及现场检测的工作效率。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种频谱分析仪，解决了现有的分析仪，实用性不强，交互界面复杂，使用不便，不利于推广使用的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种频谱分析仪，包括混频器；

所述混频器的输入端分别电连接有信号源和锁相环；

所述锁相环包括参考分频、鉴相器、滤波电路、振荡器、可编程分频和输出模块；

所述参考分频的输出端与鉴相器的输入端电连接，所述鉴相器的输出端与滤波电路的输入端电连接，所述滤波电路的输出端与振荡器的输入端电连接，所述振荡器的输出端电连接有可编程分频和输出模块，所述可编程分频的输出端电连接于鉴相器的输入端，所述锁相环通过输出模块与混频器电连接；

所述混频器的输出端电连接有滤波器，所述滤波器的输出端电连接有数字转换器ADC和确定输出频率；

数字转换器ADC和确定输出频率的输出端均电连接有显示屏，显示屏的输入端电连接有控制器。

可选的，所述锁相环通过输出模块与控制器电连接。

可选的，所述振荡器为压控振荡器。

可选的，所述显示屏为LCD显示屏。

可选的，所述控制器的型号为STM32F4。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种频谱分析仪，具备以下有益效果：

该频谱分析仪，采用外差原理，由本机振荡器产生一定步进频率的信号与输入信号相乘，然后由适当的滤波器将差频分量滤出以代表相应频点的幅度，通过显示屏显示出来，便于使用人员的观察，通过STM32F4型控制器对显示屏的控制，显示测量信号的重要特性，如信号频率、失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等参量，便于操作的人机交互界面，方便用户群使用，同时拟设置一定的接口，构成自测试系统，实现了实用性强和便于使用的目的。

附图说明

图1为本实用新型的原理图；

图2为本实用新型锁相环的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：

一种频谱分析仪，包括混频器；

混频器的输入端分别电连接有信号源和锁相环；

锁相环包括参考分频、鉴相器、滤波电路、振荡器、可编程分频和输出模块；

参考分频的输出端与鉴相器的输入端电连接，鉴相器的输出端与滤波电路的输入端电连接，滤波电路的输出端与振荡器的输入端电连接，振荡器的输出端电连接有可编程分频和输出模块，可编程分频的输出端电连接于鉴相器的输入端，锁相环通过输出模块与混频器电连接，采用外差原理，由本机振荡器产生一定步进频率的信号与输入信号相乘，然后由适当的滤波器将差频分量滤出以代表相应频点的幅度，通过显示屏显示出来，便于使用人员的观察；

混频器的输出端电连接有滤波器，滤波器的输出端电连接有数字转换器ADC和确定输出频率；

数字转换器ADC和确定输出频率的输出端均电连接有显示屏，显示屏的输入端电连接有控制器，通过STM32F4型控制器对显示屏的控制，显示测量信号的重要特性，如信号频率、失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等参量，便于操作的人机交互界面，方便用户群使用，同时拟设置一定的接口，构成自测试系统。

作为本实用新型的一种可选技术方案：

锁相环通过输出模块与控制器电连接。

作为本实用新型的一种可选技术方案：

振荡器为压控振荡器。

作为本实用新型的一种可选技术方案：

显示屏为LCD显示屏，在显示屏上能够区分最邻近的两条谱线之间频率间隔的能力，是频谱分析仪最重要的技术指标。

作为本实用新型的一种可选技术方案：

控制器的型号为STM32F4。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

综上所述，该频谱分析仪，采用外差原理，由本机振荡器产生一定步进频率的信号与输入信号相乘，然后由适当的滤波器将差频分量滤出以代表相应频点的幅度，通过显示屏显示出来，便于使用人员的观察，通过STM32F4型控制器对显示屏的控制，显示测量信号的重要特性，如信号频率、失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等参量，便于操作的人机交互界面，方便用户群使用，同时拟设置一定的接口，构成自测试系统，实现了实用性强和便于使用的目的。

需要说明的是，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种频谱分析仪，包括混频器，其特征在于：

所述混频器的输入端分别电连接有信号源和锁相环；

所述锁相环包括参考分频、鉴相器、滤波电路、振荡器、可编程分频和输出模块；

所述参考分频的输出端与鉴相器的输入端电连接，所述鉴相器的输出端与滤波电路的输入端电连接，所述滤波电路的输出端与振荡器的输入端电连接，所述振荡器的输出端电连接有可编程分频和输出模块，所述可编程分频的输出端电连接于鉴相器的输入端，所述锁相环通过输出模块与混频器电连接；

所述混频器的输出端电连接有滤波器，所述滤波器的输出端电连接有数字转换器ADC和确定输出频率；

数字转换器ADC和确定输出频率的输出端均电连接有显示屏，显示屏的输入端电连接有控制器。

2.根据权利要求1所述的一种频谱分析仪，其特征在于，

所述锁相环通过输出模块与控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的一种频谱分析仪，其特征在于，

所述振荡器为压控振荡器。

4.根据权利要求1所述的一种频谱分析仪，其特征在于，

所述显示屏为LCD显示屏。

5.根据权利要求1所述的一种频谱分析仪，其特征在于，

所述控制器的型号为STM32F4。