25、频谱分析技术全面解析

频谱分析技术全面解析

1. 频谱分析仪的类型

在频谱分析领域，主要有三种进行频域测量的方法，分别是实时技术、傅里叶变换分析和扫调技术。下面将详细介绍这三种技术及其对应的频谱分析仪。

1.1 实时技术

实时技术采用一组并排的固定带通滤波器，适用于从直流到高于音频频率的范围。这种频谱分析仪的输入信号会被施加到多耦合器上，多耦合器将信号均匀分配给多个滤波器。每个滤波器的输出经过检测后进行记录。尽管其能力局限于音频频段，但优点是能实时测量信号，因此“多滤波器分析仪”常被称为“实时分析仪”。其结构可参考图 1，如下所示：

graph LR
    A[输入] --> B[多耦合器]
    B --> C1[滤波器 F1]
    B --> C2[滤波器 F2]
    B --> C3[滤波器 F3]
    B --> C4[滤波器 FN]
    C1 --> D1[检测器 1]
    C2 --> D2[检测器 2]
    C3 --> D3[检测器 3]
    C4 --> D4[检测器 N]
    D1 --> E[多通道记录器]
    D2 --> E
    D3 --> E
    D4 --> E

1.2 傅里叶变换分析仪

傅里叶变换分析仪在特定时间段内对信号进行数字处理，以提供频率、幅度和相位数据。该技术可分析周期性和非周期性信号，但大多数实际仪器的能力限制在约 100 kHz。“FFT 频谱分析仪”（有时也称为“动态信号分析仪”）