頻譜儀的使用方法視頻

A. 請教各位大俠，multisim頻譜儀如何使用

對於初學者來說，可以先看一下模擬頻譜分析儀的。主要學下幾個按鍵：掃寬、參考電平、頻率中心。你也可以到我網站上再找找其他相關的使用說明。
頻譜分析儀的使用方法
頻譜分析儀的使用方法（第一頁）
13MHz信號。一般情況下，可以用示波器判斷13MHz電路信號的存在與否，以及信號的幅度是否正常，然而，卻無法利用示波器確定13MHz電路信號的頻率是否正常，用頻率計可以確定13MHz電路信號的有無，以及信號的頻率是否准確，但卻無法用頻率計判斷信號的幅度是否正常。然而，使用頻譜分析儀可迎刃而解，因為頻譜分析儀既可檢查信號的有無，又可判斷信號的頻率是否准確，還可以判斷信號的幅度是否正常。同時它還可以判斷信號，特別是VCO信號是否純凈。可見頻譜分析儀在手機維修過程中是十分重要的。
另外，數字手機的接收機、發射機電路在待機狀態下是間隙工作的，所以在待機狀態下，頻率計很難測到射頻電路中的信號，對於這一點，應用頻譜分析儀不難做到。
一、使用前須知
在使用頻譜分析儀之前，有必要了解一下分貝(dB)和分貝毫瓦(dBm)的基本概念，下面作一簡要介紹。
1．分貝(dB)
分貝是增益的一種電量單位，常用來表示放大器的放大能力、衰減量等，表示的是一個相對量，分貝對功率、電壓、電流的定義如下：
分貝數：101g(dB)
分貝數=201g(dB)
分貝數=201g(dB)
例如：A功率比B功率大一倍，那麼，101gA／B=10182』3dB，也就是說，A功率比B功率大3dB，
2．分貝毫瓦(dBm)
分貝毫瓦(dBm)是一個表示功率絕對值的單位，計算公式為：
分貝毫瓦=101g(dBm)
例如，如果發射功率為lmw，則按dBm進行折算後應為：101glmw／1mw=0dBm。如果發射功率為40mw，則10g40w／1mw--46dBm。

B. 頻譜儀的作用和使用教程

頻譜儀是在頻域內測量信號的設備，主要測量兩個量：橫軸頻率和縱軸電平幅度。應用較廣的頻譜分析儀是一種帶有顯示裝置的超外差接收設備，由預選器、掃描本振、混頻、中放、濾波、檢波、放大、顯示等部分組成。主要用於頻譜分析，也可用於頻率、電平、增益、衰減、模擬調制和數字調制、失真抖動等測量，是通信、廣播、電視、雷達、宇航等技術領域不可缺少的儀器。
簡單的使用教程可以在電子測量類的書中找到，詳細的可以上網下載相應型號的使用手冊，一般每個廠家都會給出比較詳細的儀器使用手冊，而且這些一般在網上都可以下到。

C. 求 頻譜分析儀使用方法。

快速使用方法：開機預熱30分鍾後，首先做自校準（如果設備有此功能的話，比如Align或Cal功能鍵），然後根據被測信號設置中心頻率CF、掃頻寬度SPAN（必須設置，大致看信號可以先設為1MHz或100kHz，根據測量需要來改變）、分辨力帶寬RBW（大致看信號的話就不用設了，因為其可以隨SPAN的改變自動變化）、參考電平RefLevel（根據被測信號的最大幅度電平值來設置）、輸入衰減ATT（大致看信號的話就不用設了，因為其可以隨RefLevel的改變自動變化），看到信號後，打開游標功能Mark（峰值游標Peak Mark），讀取被測信號的頻率和幅度值。
詳細使用方法還是要參照廠家給的使用手冊，看懂了一種型號的使用方法，其他廠家的設備基本也就都會用了。

D. 頻譜儀怎麼測頻率

簡單的頻譜儀500mhz的，只要接上電源，接上天線，效准中心頻率，調整帶寬，就能清晰的看到附近高頻信號了
跟使用其他儀器一樣的方法與注意事項。
就測輸出信號的頻率。
最好不要直接測晶振，尤其不要接晶振與輸入端相接的那端，以免干擾振湯。
最少要使用 10X 衰減的探棒。

E. 周林頻譜儀的使用說明

1.先來看看周林頻譜儀作用原理：頻譜保健治療儀是電磁波輻射理療儀器，具有寬頻譜特性，涉及可見光、紅外線全頻段（主能區），並延伸至微波范圍（微弱）。儀器以直接照射方式作用於人體，產生有益的生理、生化反應，達到保健治療效果。 2.再看看微波對金屬的作用：由於金屬屬於導體，微波在金屬中會產生渦流，發出大量的熱，足以熔化金屬。 綜上所述，有金屬內植物的部位不宜用周林頻譜儀輔助治療。你在術後一個月還有如此明顯的疼痛，這是很少見的。如果不是骨折固定不牢固，骨折端微動的話。就要考慮別的問題了。 如果原來關節痛的時候用周林頻譜儀烤烤就好多了，那現在也可以用暖水袋來熱敷一下，也會有近似效果！

F. 頻譜儀使用實踐

1、頻譜

頻譜是頻率譜密度的簡稱，是頻率的分布曲線。復雜振盪分解為振幅不同和頻率不同的諧振盪，這些諧振盪的幅值按頻率排列的圖形叫做頻譜。

2、dBm，dB

dB是一個比值取log是一個相對量，例如：

dB=20log(V1/V2)，dB=10log(P1/P2)

dBm是一個功率值取log，是絕對值，

例如：dBm=10log(P1)

dBm與dB的關系：dB=dBm-dBm。

二、頻譜儀的分類

一般分為FFT(快速傅里葉變化)和掃頻式頻譜儀。其中FFT式頻譜儀適合窄分析帶寬，快速測量場合，掃頻式頻譜儀適合寬頻帶分析場合。常用的為掃頻式頻譜儀，下面主要介紹掃頻式頻譜儀的原理圖，下圖6位掃頻式頻譜儀的原理圖。

圖6、頻譜儀內部原理圖

1、輸入衰減器

信號進入頻譜儀後，先經過一個輸入衰減器，作用為防止大信號進入混頻器，造成混頻器過載，增益壓縮，畸變。衰減器雨後面的中頻放大器是互動的，中頻放大器補償前面的衰減值，保證信號大小不變。

2、低通濾波器

低通濾波器決定了頻譜儀的分析能力，頻譜儀上標注的頻率范圍就是由此濾波器決定。

3、混頻器

混頻器，通過本鉛察振(LO)將輸入信號下變頻到中頻。

圖7、混頻器原理

4、中頻濾波器

中頻濾波器即頻譜儀面板上設置的RBW，是可調的，調節RBW會影響頻率選擇性，信噪比和測試速度。

圖8、不同RBW的信號頻譜圖

5、包絡檢波器

將中頻信號轉換為基帶信號或者視頻信號。有正向檢波(顯示最大值)，負向檢波(顯示最小值)，采樣檢波(顯示中值)。

6、視頻濾波器

一般為一低通濾波器，此濾波器主要是為了減少雜訊的峰峰值變化，測試小信號時會用到晌肆。

三、頻譜儀測試

都知道頻譜儀可以觀測信號的頻譜，信號的功率，測試系統的雜散，諧波，交調失真功能。

1、測量信號的頻率與功率

下圖9為信號源發出一單載波信號後，頻譜儀的顯示，通過MARK——PEAK，操作可以看到信號頻率為50.005MHz，功率為-20.17dBm。

圖9、信號的頻譜

2、交調失真測試

下圖10為信號交調失真測試圖，通過mark-DELT標注功能可以測試信號與交調信號功率差(dB)

圖10、交宴激轎調測試圖

3、諧波測試

頻譜儀可以測試被測信號的各次諧波，可以用頻譜儀自帶的頻譜測試功能，MEASURE-harmonic測試，也可以通過測試信號的頻率f，然後改變頻譜儀的中心頻率到2f，3f….然後PEAK一下，測試各次諧波的功率。

圖11、諧波測試圖

4、測量調制信號的帶寬

頻譜儀可以測試信號的帶寬，可以測試3dB帶寬，也可以測試99%信號能量帶寬 。下圖12為99%信號能量帶寬。

圖12、信號帶寬測試

5、峰均比測試

頻譜儀測試中，還有一個功能為峰均比測試(CCDF)，某一調制信號的峰均比測試如下圖13。

圖13、峰均比測試圖

四、測試結果的准確性判斷：

測試一個信號的功率值是否准確時，可以改變衰減器衰減值，看信號功率是否發生變化來判斷。

圖14、信號准確性判斷圖

五、調制信號功率測試方法

上面介紹了頻譜儀的原理及基本使用與測試，下面介紹測試信號的功率(TDD系統的發射功率，或者突發信號的功率),TD系統是有時隙的，收發交替，所以直接用一般的平均式功率計測試信號功率不準確，需要知道收發比等指標，但是一般的射頻工程師可能不會去了解時隙結構等，測試不方便，用常規頻譜儀測試功率很好的解決這一問題。下面介紹兩種個人覺得比較合適的測試方法(以R&S頻譜儀測試為例)。

1、信道功率法

圖15、R&S頻譜儀

此方法是根據信號ACPR的測試方法而來，LTE系統等都需要測試ACPR這個指標，以R&S的頻譜儀為例，操作方法：MEAS——chanPWR ACP——CP/ACP Config

需要配置的參數：

1.鄰道個數(第一鄰道，第二鄰道，第三鄰道)，NO.of ADJ channel。

2.信道以及鄰道的信號帶寬，Channel Bandwith。

3.鄰道中心頻率距信號中心頻率的距離。Channel spacing。

對於測試信號功率來說，只需要設置第二項信道帶寬即可，特別注意，要調RBW帶寬設置為合適值(一般設置為幾十KHz)，但是對於TDD系統如果只做這些設置，會發現頻譜儀的譜是一直在閃的，測試出的功率度數一直在變，此時需要將SWEEP TIME改變一下，將掃描時間加大，信號譜會變得比較穩定，測試過程中還可以將檢波模式改為RMS，操作步驟TRACE-DETECTOR—RMS，頻譜會更加穩定。下圖16為一信號的測試結果。

圖16、發射功率測試圖

六、時域功率檢測法

頻譜儀都有一個時域測試方法，一般不常用，頻譜儀當SPAN設置為0時，頻譜儀就會變為功率隨時間的變化圖，設置方法為SPAN-ZERO SPAN。

此方法測試時需要先知道信號帶寬，因為時域顯示的是一定帶寬內信號的功率(帶寬為RBW的帶寬)，頻譜儀可以直接測試信號帶寬(MEAS-channel bandwith-99% power bandwith)，測試出信號帶寬後，將RBW改為>=信號帶寬值，將SWEEP TIME改一下，可以看到，信號功率隨時間的變化曲線。有信號的時間的功率即為發射功率，無信號功率的時間段說明處於收狀態或者未發信號。此方法測試時也可以將檢波模式改為RMS同方法一中設置。

圖17、功率時域法測試圖

上圖17可以很輕松讀出發時隙時信號的功率值，同時可以看出信號的收發切換狀態。

此外還有一種簡單測試方法，可以測試功率，就是將RBW設置為>=信號帶寬，SPAN設置為幾個GHz，然後用頻譜儀的PEAK功能。此方法測試有誤差，實驗得知誤差在2dB左右。

綜上，在儀器不全，或者外出設備維修時，一個手持頻譜儀可以測試很多功能，很好的解決調試，測試問題，給射頻工程師帶來很多便利。

此文介紹了頻譜儀的類型，原理，基本的測試功能，與時分系統的調制信號功率測試方法。後面有時間，會繼續寫用公式推導得出頻譜儀代替雜訊系數分析儀測試系統的雜訊系數的方法，頻譜儀代替示波器測試跳頻時間，LTE的收發切換時間等等。

G. 使用頻譜儀要注意什麼

注意通入信號的功率大小，交直流！

絕對不要通入直流信號！絕對不要通入直流信號！絕對不要通入直流信號！

頻譜儀通入直流分量或者直流信號最大不能超過±xV（一個限值，通常是不允許輸入直流）；很多情況是不清楚直接通入直流信號把頻譜儀通道燒壞的。

其他使用上的問題都是小問題，操作以及測試機巧可以在知乎安泰測試可以學習。謝謝！

H. 頻譜儀器如何使用操作界面如何正確使用

1）注重應試的教育體制重理論輕實踐。

（2）與我國的國情導致的教育資金投入有限，實驗設備和器材缺乏有關。眾所周知，儀器是實驗的基礎，要保證測試實驗的開設質量，就要同時購置多套先進而昂貴的儀器。還有一個方面的原因是傳統的實驗要使用多種儀器，而且不同實驗所用的儀器也不盡相同，故不僅價值昂貴，體積大，佔用空間多，而且相互連接也十分麻煩。

（3）儀器一旦損壞維修和重新購置就造成很大的經濟損失。因此，好多從事這方面課的教學的老師都是苦於沒有足夠的儀器設備，覺的教學效果不太理想。因此，本課題就是希望通過研究，利用現代科技的新成果，來找到解決實際問題的新途徑。探索研究測量的新技術、新方法。利用現代化的教學手段建立虛擬儀器，它的實驗效果跟實驗室的結果基本一樣，卻可以節約不少財力、人力，而且能節省時間。在實驗室、生產車間和戶外現場，為完成某項測試和維修任務，通常需要許多儀器，如：示波器、磁帶機、頻譜分析儀等等。由眾多的儀器構成的測試系統，價格昂貴，體積龐大，連接和操作復雜，測試效率低。而利用PC機資源(處理器、存儲器、顯示器等)、儀器硬體(感測器、信號調理器等)和數據採集、過程通訊、信號處理及圖形用戶界面的應用軟體有效的結合，將在教學中非常有用。而且可以實現基於網路的實驗室建立，有如下優點[1][ 2][3]：

（1）低成本高效率。因為在計算機和軟體的情況下就可以做各種實驗。既減少實驗室投資及建設的個數，又提高實驗室的利用率，解決了因實驗設備、實驗場地、教學經費等方面而使一些本應該開設的實驗無法進行的問題。

（2）高度開放性與資源共享性。不受時間和空間制約。可以隨時隨地進入虛擬實驗室，節省教學資源、快速反饋教學問題。

（3）實驗操作安全。進行虛擬實驗可避免直接接觸的威脅，這對實驗技巧不高的初學者是非常重要的。

（4）快速響應教學實習的需求。當現實實驗室不具備時，可利用虛擬實驗室來代替，這樣，虛擬教學、虛擬實驗、現實實驗三者相結合。滿足不同條件的學校教學需要。

按照虛擬儀器思想構建的測試系統提高了測量精度、測量速度，減少了開關、電纜，系統易擴充、易升級，成本低，效率高。

利用這種軟體開發平台很適合實驗教學中應用，實用價值很高

1.2虛擬儀器發展現狀
虛擬儀器概念最早是由美國國家儀器公司(National Instruments，簡稱NI)[4] [5] [6] [7]提出的。1986年，NI公司推出圖形化的虛擬儀器編程語言LabVIEW，標志著儀器設計軟體平台基本成形，虛擬儀器從概念構思變為工程師可實現的具體對象。

隨著計算機技術一日千里的發展，用微機進行數字化動靜態測試分析的理想終於成為現實。其中的幾個關鍵技術現都已解決：①微機的精度、速度；②模數轉換的精度、速度；③內存、硬碟的存儲量和速度；④計算機與A/D價格越來越低；⑤加上各種功能的專用軟體的迅速發展，及時地帶動了虛擬儀器技術的迅猛發展[8]。

虛擬儀器與傳統儀器的比較見表1-1

表1-1 虛擬儀器與傳統儀器對比

虛擬儀器
傳統儀器

儀器功能由用戶自己定義
儀器功能由廠商定義

面向應用的系統結構，可方便與網路外設等連接
與其他儀器設備的聯結十分有限

友好的用戶界面，計算機讀數、分析處理
圖形界面小，人工讀數、信息量少

數據可編輯、存儲、列印
數據無法編輯

關鍵是軟體
關鍵是硬體

價格低廉、可重用與可重置性能強
價格昂貴

基於計算機技術開發的的功能模塊，可構成多種儀器
系統封閉，功能固定、可擴展性低

基於軟體系統的結構，大大節省開發維護費用
開發維護費用高

技術更新周期短（1~2年）
技術更新周期長（5~10年）

個人可擁有一個實驗室
多為實驗室等部門所擁有

1.3 本課題的主要研究內容
研究利用圖形化編程語言LabVIEW進行電子課程的虛擬儀器的開發設計。

(1) 針對電子課程實驗提出了虛擬儀器的設計方案；

(2) 設計和選用了儀器的硬體系統及構成部件；

(3)利用圖形化編程語言LabVIEW進行了電子課程的虛擬儀器系統軟體設計；

(4) 對電子課程的實驗進行了詳細設計和規劃。

2 電子虛擬儀器測量系統的總體設計方案
2.1 測量系統的總體設計思想
本課題主要設計是面向高職高校的電子課程實驗，為了讓電子課程的教學與學習、實驗效果更好，並探索虛擬儀器的應用。在設計上體現的主要思想原則如下：

（1）先進性

本實驗系統採用美國國家儀器公司的虛擬儀器平台LabVIEW軟體為開發平台，根據實際需求，結合各方面情況選擇了以PC-DAQ為體系結構的虛擬儀器，在傳統硬體測量系統的基礎上，選配必要的感測器、信號調理器和數據採集卡等硬體組成測試系統。

（2）實用性

雖然是虛擬儀器，但做的屏幕外形盡量與傳統儀器的外觀相像，使學生和老師以及專業人員一看就明白，LabVIEW使用「所見即所得」的可視化技術建立人機界面。針對電子測量課程，利用LabVIEW設計大量儀器面板中的控制對象，如表頭旋紐、圖表、示波器等，可供教學實驗用。

（3）開放性

將於本實驗相關的接線端子、外圍設備等相關信號都可以通過插座，相互連接。

（4）專業性

針對電子實驗的特殊實驗內容。設計軟體功能，主要有波形測量、數據繪表。

萬用表使用方法是練習、二極體及三極體的測量和伏安特性曲線的測繪等。

（5）可擴充性

LabVIEW軟體是模塊化結構，所以根據需要增加新的功能模塊非常容易。需要增加的功能可以隨時增加到主程序里，當然要連接好後面板程序端子就可。

2.2硬體系統設計選擇
目前虛擬儀器已發展成具有GPIB, PC-DAQ, VXI和PXI多種標准體系結構。本測量系統選擇以PC-DAQ/PCI插卡式虛擬儀器結構形式[27][29][32]。它的優點：

1）可以很方便的組建基於計算機的儀器，實現「一機多型」和「一機多用」的性能。

2）隨著A/D轉換技術、儀器放大技術、抗混疊濾波技術與信號調理技術的迅速發展，DAQ的采樣速率已達到1 GB/s，精度高達24位，通道數高達64個，並能任意結合數字I/O、模擬I/O、計數器/定時器等通道。

3）它既具有高檔儀器的測量品質，又能滿足測量儀器的多樣性。

2.3軟體設計思路
在虛擬儀器的實際設計中，一般採用由上至下的設計方法，首先根據系統的總體需求，將系統劃分為各個功能模塊。根據測試的需要，一般來講程序至少應包含以下模塊：

1）數據採集模塊；

2）數據分析模塊；

3）結果顯示；

4）數據存儲與回放模塊、幫助模塊。為將各模塊集成到一起，還需要設計一個主界面來實現各模塊的調用。

2.4 實驗設計方案及實驗原理
電子課程虛擬儀器系統研究的主要內容有：模擬量測量模塊、虛擬示波器實驗模塊、虛擬函數發生器模塊。

實驗方案

1）利用虛擬示波器模塊，結合示波器測量相位差的三種方法、組建示波器測量相位的VI程序模塊。

2）利用本系統的模擬量模塊測量溫度。研究電阻、半導體、電容等元件對溫度敏感性，研究它們的性能度隨工作時間的變化規律，繪出隨時間變化的曲線。

3 硬體設計
按照測控功能硬體的不同，虛擬儀器可分為GPIB、VXI、 PXI和PC-DAQ四種標准體系結構，用來進行信號採集、傳輸、控制等。

無論哪種VI系統，都是將儀器硬體搭載到筆記本電腦、台式PC或工作站等各種計算機平台加上應用軟體而構成的，實現使用計算機的全數字化的採集測試分析。

4 軟體平台設計與開發
利用虛擬儀器組成電子實驗虛擬儀器系統的關鍵在於軟體系統，它包括系統軟體和應用軟體。系統軟體提供了檢測系統的工作環境，本系統採用Windows操作系統，無論開發還是使用都很優越；應用軟體包括：檢測程序、檢測資料庫、信號分析等。該檢測系統在基本硬體支持下，利用計算機為用戶提供測量與控制界面，在計算機的控制下獲得測量結果並實現採集數據的分析與處理，最後通過窗口界面輸出測試結果或繪制參數曲線。因此，軟體系統是該檢測系統的核心，也體現了「軟體就是儀器」的思想。

4.1 軟體平台選擇
LabVIEW ( Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是基於圖形化編程語言(G Language)的開發環境，是一種強有力的虛擬儀器開發工具，主要用於儀器控制、數據採集、數據分析、數據顯示等領域。

4.2 功能模塊的實現
4.2.1 數據採集模塊的實現
測試系統主框圖程序數據採集系統的基本任務是採集測量現實世界的物理信號，在幾乎所有涉及到數字信息處理的領域中，數據採集系統都是其核心部分之一。LabVIEW的數據採集程序包括了許多公司數據採集(DAQ)卡的驅動控製程序。採集設置 VI子程序完成系統設置的功能，在這個程序界面中，主要完成功能-數據採集卡參數的設定。

4.2.2 數據分析模塊的實現
在實際工程應用中，信號的獲取只是其中的一方面，由於測試過程中受到測試系統內、外部各種因素的影響，所測得的信號不可避免的還夾雜著一些不需要的成分。因此，通過測試裝置及系統測得信號以後，還需要進一步對信號進行相應的分析和處理，將蘊含在信號中的有用信息識別、提取出來。

4.2.3數據的記錄與數據回放模塊的實現
提供文件輸入輸出函數位於函數模板的File I/O子模板和Waveform→Waveform File I/O子模板中。分別用於數據文件和波形文件存取。如4-12圖所示。

4.2.4 數據列印模塊
列印模塊可以根據需要列印的項目，輕易地來更改列印前面板實現的。實現列印功能方法：選中AutomaticallyVI的屬性VIProperties來rint Panel Every Time VI Completes Executions項即可。

4.2.5 幫助模塊
幫助模塊的方程實現相對來說比較簡單，但是同樣比較重要，

5 實驗測試與結果分析
5.1 實驗測試
根據所設計的虛擬儀器程序，為了驗證這一虛擬測試系統的可行性和准確性，通過具體實驗來加以驗證。

這里舉了2個例子：一是用測量系統的虛擬示波器做測量相位差；一個是虛擬溫度測量溫度的實驗。

6 總結與展望
6.1全文總結
本文從整個測試系統的各個構成要素及對數據的分析處理等各方面進行了詳細的闡述，主要的工作內容和結論可歸納如下：

1）測試系統模塊的建立。針對電子課程的教學需要，結合傳統儀器測量的方式方法，設計出本系統的各子模塊的程序，安排好各自的結構設計。

2）論文分別從硬體和軟體方面對系統進行了設計。3）增加了頻譜分析功能、諧波分析功能。通過對系統採集到的波形數據進行頻譜分析，可以很容易的被測試信號的固有頻率。

4）本文針對組建示波器實驗的軟體程序，並對其中所有可能的干擾源進行了分析，進行了系統的抗干擾設計，以提高測試系統的測試精度和測試准確性；對系統測試進行了詳細的誤差分析，對各種誤差來源進行充分估計，以採取相應的解決方法。

6.2 工作展望
對電子課程教學實驗系統研究，因為時間與人員的限制，現在進入的是初期研究階段，所以，必然有許多需要改進和繼續完善的地方，需要我們去研究和解決．

首先要改進系統局部設計的不足之處，使系統整體結構更加合理，性能更好，可靠性更高，准確性更高．

其次需要擴大系統功能的覆蓋面，主要有以下幾個方面：

1）模塊化水平要進一步提高，

2）以後發展方向應是完成能實現所有示波器在電子課程實驗用的測量系統。

3）本文涉及的溫度、示波器實驗、壓力測量、數據分析都是後期的軟體開發設計部分，而開發能實際採集現場信號的完整的測量系統能真正取代傳統的硬體測量儀器還有很多工作。