CN210109208U - 一种频谱分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种频谱分析仪，包括:低噪声放大电路，用于放大待测频谱信号及提高所述频谱信号的灵敏度；第一处理电路，用于变频所述低噪声放大电路处理后的所述频谱信号以及对所述频谱信号精细调整和控制；第二处理电路，用于数字化处理所述第一处理电路后的频谱信号。工作频率宽的高线性，高接收灵敏度，高选择性的优点。

Description

一种频谱分析仪

技术领域

本实用新型涉及电子实验设备技术领域，特别是涉及一种频谱分析仪。

背景技术

频谱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。它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等。现代频谱分析仪能以模拟方式或数字方式显示分析结果，能分析1赫以下的甚低频到亚毫米波段的全部无线电频段的电信号。

频谱分析系统主要的功能是在频域里显示输入信号的频谱特性。频谱分析仪依信号处理方式的不同，一般有两种类型；即时频谱分析仪(Real-Time Spectrum Analyzer)与扫描调谐频谱分析仪(Sweep-Tuned Spectrum Analyzer).即时频率分析仪的功能为在同一瞬间显示频域的信号振幅，其工作原理是针对不同的频率信号而有相对应的滤波器与检知器(Detector)，再经由同步的多工扫描器将信号传送到CRT或液晶等显示仪器上进行显示，其优点是能显示周期性杂散波(Periodic Random Waves)的瞬间反应，其缺点是价昂且性能受限于频宽范围，滤波器的数目与最大的多工交换时间(Switching Time).最常用的频谱分析仪是扫描调谐频谱分析仪，其基本结构类似超外差式接收器，工作原理是输入信号经衰减器直接外加到混波器，可调变的本地振荡器经与CRT同步的扫描产生器产生随时间作线性变化的振荡频率，经混波器与输入信号混波降频后的中频信号(IF)再放大，滤波与检波传送到CRT的垂直方向板，因此在CRT的纵轴显示信号振幅与频率的对应关系。目前的频谱分析仪工作频率窄的低线性，低接收灵敏度，低选择性的射频接收电路的频谱分析仪。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于，提供一种频谱分析仪，所要解决的技术问题是工作频率窄的低线性、低接收灵敏度、低选择性以及相位噪声高。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种频谱分析仪，包括:

低噪声放大电路，用于放大待测频谱信号及提高所述频谱信号的灵敏度；

第一处理电路，用于变频所述低噪声放大电路处理后的所述频谱信号以及对所述频谱信号精细调整和控制；

第二处理电路，用于数字化处理所述第一处理电路后的频谱信号。

优选地，所述第一处理电路具体包括：

射频本振电路、混频电路、滤波电路和放大电路。

优选地，

所述第二处理电路具体为包括FPGA芯片的数字下变频电路和包括DSP芯片和/或ARM芯片的信号处理电路。

优选地，

还包括高速AD采样电路。

优选地，

还包括触摸屏驱动电路、USB转换电路、串口转换电路、电源和充电电路、音频电路、网口电路。

借由上述技术方案，本实用新型频谱分析仪至少具有下列优点：

1、工作频率宽(9k～6000MHz)的高线性，高接收灵敏度，高选择性的射频接收电路。

2、可调频率宽，相位噪声高的射频本振电路。

3、采用14位高速ADC完成数字中频信号模拟数字信号变换。

4、采用高性能的FPGA芯片完成数字下变频功能。

5、采用高性能的专用DSP芯片对数字IQ信号进行后期信号处理，分析，计算功能。

6、采用高性能的专用ARM芯片实现主控制功能和人机界面操作。

7、FPGA软件和信号处理软件包含各种核心算法，高效，实时，准确的计算出各项测试指标。

8、通过人机界面程序，用户可以方便的设置各种测量模式参数，美观的显示测试结果，方便的进行测试数据的存储，调用和分析。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型的第一处理电路框图；

图3是本实用新型的第二处理电路框图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的电连接装置、充电设备及车辆充电系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1、2、3所示，本实用新型的一种频谱分析仪，包括:

低噪声放大电路101，用于放大待测频谱信号及提高所述频谱信号的灵敏度；具体为射频低噪声放大器开关网络，为了提高整机灵敏度，产品内部预置了低噪放开关电路。用户可以通过配置相应信息，决定其是否工作。

第一处理电路102，用于变频所述低噪声放大电路处理后的所述频谱信号以及对所述频谱信号精细调整和控制；第一处理电路具体包括：

射频本振电路201、混频电路202、滤波电路203和放大电路204。具体为全频带射频信号最终要转化成中频信号(大于100MHz)，电路内部使用多次变频的超外差方案。其中射频本振电路和混频电路一起完成变频功能；滤波和放大电路可以实现对信号的精细调整和控制。

第二处理电路103，用于数字化处理所述第一处理电路后的频谱信号。第二处理电路具体为包括FPGA芯片的数字下变频电路301和包括DSP芯片和/或ARM芯片的信号处理电路302。包括FPGA芯片的数字下变频电路301301，该电路主要是FPGA芯片和相关周边电路。FPGA通过软件编程实现该功能。包括DSP芯片和/或ARM芯片的信号处理电路302，该电路主要包括DSP芯片，ARM芯片和相关周边电路。通过DSP软件和ARM软件设计完成相应功能。

还包括高速AD采样电路，中频信号(大于100MHz)经过高速AD转换，然后变成数字信号进入FPGA芯片。

还包括触摸屏驱动电路、USB转换电路、串口转换电路、电源和充电电路、音频电路、网口电路。

还包括射频可调衰减器，对输入端口的射频信号进行可调衰减，让其信号幅度处于一个比较合适的范围。

频谱分析仪频率范围高达9KHz-6GHz，广泛适用于2G/3G/4G/5G等多种制式测试。频谱分析仪具有业内罕见的高接收灵敏度性能，最小典型平均噪声电平高达-165dBm/Hz。功率测量动态范围动态高达100dB，最大射频输入功率超过27dBm。FSA-100系列采用7寸超大电容触摸屏设计，分辨率高达1024*600，用户体验极好。

频谱分析仪将高性能、高便携性与可操控性完美的结合，卓越的工程化设计，使其具有体积小和重量轻的特点。同时，配合4.5小时以上工作时长，满足全天各种复杂外场环境信号测试。FSA-100系列是新一代无线网络建设、升级、维护必不可少的测量工具。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种频谱分析仪，其特征在于，包括:

低噪声放大电路，用于放大待测频谱信号及提高所述频谱信号的灵敏度；

第一处理电路，用于变频所述低噪声放大电路处理后的所述频谱信号以及对所述频谱信号精细调整和控制；

第二处理电路，用于数字化处理所述第一处理电路后的频谱信号。

2.根据权利要求1所述的频谱分析仪，其特征在于，所述第一处理电路具体包括：

射频本振电路、混频电路、滤波电路和放大电路。

3.根据权利要求1所述的频谱分析仪，其特征在于，

所述第二处理电路具体为包括FPGA芯片的数字下变频电路和包括DSP芯片和/或ARM芯片的信号处理电路。

4.根据权利要求1所述的频谱分析仪，其特征在于，

还包括高速AD采样电路。

5.根据权利要求3所述的频谱分析仪，其特征在于，

还包括触摸屏驱动电路、USB转换电路、串口转换电路、电源和充电电路、音频电路、网口电路。

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