外差式頻譜儀的技術(shù)原理和應(yīng)用場(chǎng)景可以歸納如下：
技術(shù)原理
外差式頻譜儀，也稱為掃頻外差式頻譜儀，其頻率變換原理與超外差式收音機(jī)相同，主要是利用無(wú)線電接收機(jī)中普遍使用的自動(dòng)調(diào)諧方式，通過(guò)改變掃頻本振的頻率來(lái)捕獲待測(cè)信號(hào)的不同頻率分量。具體來(lái)說(shuō)，外差式頻譜儀的組成主要包括輸入通道、混頻電路、中頻處理電路、檢波和視頻濾波等部分。輸入信號(hào)先要經(jīng)過(guò)一個(gè)低通濾波器，然后加到混頻器上。輸入信號(hào)中的頻率分量f與本振頻率fLO相混頻后，產(chǎn)生差頻分量，其幅度與輸入信號(hào)中的f頻率分量成正比。經(jīng)過(guò)中心頻率為fIF=fLO-f的中頻濾波器濾波后進(jìn)行檢波測(cè)量，即可測(cè)得信號(hào)中f頻率分量的幅度。當(dāng)本振進(jìn)行掃頻時(shí)，信號(hào)中的各頻率分量依次被順序測(cè)量，從而獲得頻率-幅度曲線，即頻譜。
在測(cè)量過(guò)程中，為了改變頻譜的頻率分辨率，可以調(diào)整中頻濾波器的帶寬。為了獲得很窄的通帶，中心頻率fIF通常不會(huì)設(shè)置得太高。由于實(shí)現(xiàn)窄帶濾波器在高頻時(shí)較為困難，因此對(duì)混頻后的濾波輸出信號(hào)往往還要進(jìn)行2~3次變頻，以逐步降低被分析信號(hào)的中頻頻率。
應(yīng)用場(chǎng)景
外差式頻譜儀由于具有頻率范圍寬、靈敏度高、頻率分辨率可變等優(yōu)點(diǎn)，在多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用：
- 通信領(lǐng)域：頻譜分析儀可用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的頻譜監(jiān)測(cè)和頻率規(guī)劃，幫助確定最佳的頻率資源分配，減少干擾并提高信號(hào)質(zhì)量。同時(shí)，它還可用于無(wú)線電接收機(jī)的性能評(píng)估和調(diào)試，確保接收機(jī)在特定頻率范圍內(nèi)工作正常。
- 無(wú)線電探測(cè)系統(tǒng)：頻譜分析儀可用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析和測(cè)量，幫助工程師評(píng)估無(wú)線電探測(cè)設(shè)備的發(fā)射功率、頻譜寬度、脈沖重復(fù)頻率等參數(shù)，以確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行和性能優(yōu)化。
- 廣播電視領(lǐng)域：頻譜分析儀可用于評(píng)估信號(hào)的頻譜占用情況、信號(hào)質(zhì)量和干擾情況，確保廣播電視信號(hào)的穩(wěn)定傳輸和良好的觀看體驗(yàn)。同時(shí)，它還可用于廣播電視信號(hào)的寬帶監(jiān)測(cè)和頻譜規(guī)劃，提高頻率資源的利用效率。
- 頻譜管理：頻譜分析儀可用于頻譜監(jiān)測(cè)和頻譜規(guī)劃，幫助監(jiān)管機(jī)構(gòu)和頻譜管理部門有效管理頻率資源。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)特定頻段的頻譜占用情況，頻譜分析儀能夠識(shí)別非法信號(hào)和干擾源，并采取相應(yīng)的措施來(lái)確保頻譜的合理利用。
- 無(wú)線干擾定位：當(dāng)無(wú)線通信系統(tǒng)受到干擾時(shí)，頻譜分析儀可用于定位干擾源的位置和類型。通過(guò)測(cè)量和分析干擾信號(hào)的頻譜特征，頻譜分析儀能夠幫助工程師確定干擾源的大致位置，并采取相應(yīng)的干擾消除措施。
- 電子行業(yè)：在電子產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、維修和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)中，頻譜分析儀也發(fā)揮著重要作用。在研發(fā)階段，它可用于評(píng)估和優(yōu)化系統(tǒng)的性能；在生產(chǎn)過(guò)程中，則用于進(jìn)行質(zhì)量控制和產(chǎn)品驗(yàn)證。
綜上所述，外差式頻譜儀憑借其出色的技術(shù)性能，在多個(gè)領(lǐng)域都展現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用前景。
