用頻譜分析儀測(cè)量輸入衰減器的微弱信號(hào)

       頻譜分析儀的主要用途之一是搜索和測(cè)量微弱電平信號(hào)。這種測(cè)量的最終限制是頻譜儀自身產(chǎn)生的噪聲。這些由各種電路元件的隨機(jī)電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的噪聲經(jīng)過(guò)分析儀多級(jí)增益的放大最后作為噪聲信號(hào)出現(xiàn)在顯示屏上。

　　衰減器是用于在特定頻率范圍內(nèi)引入預(yù)定衰減的電路。一般用引入衰減的分貝數(shù)和其特性阻抗的歐姆數(shù)來(lái)表示。衰減器廣泛應(yīng)用于有線電視系統(tǒng)中，以滿足多端口的電平要求。例如控制放大器的輸入和輸出電平，以及控制支路衰減。

　　衰減器有兩種類(lèi)型:無(wú)源衰減器和有源衰減器。有源衰減器與其他熱敏電阻配合構(gòu)成可變衰減器，安裝在放大器中，用于自動(dòng)增益或斜率控制電路。無(wú)源衰減器包括固定衰減器和可調(diào)衰減器。

　　衰減器廣泛的應(yīng)用于電子設(shè)備中，它的主要用途是：

　　1、調(diào)整電路中信號(hào)的大小

　　2、在比較法測(cè)量電路中，可用來(lái)直讀被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的衰減值

　　3、改善阻抗匹配，若某些電路要求有一個(gè)比較穩(wěn)定的負(fù)載阻抗時(shí)，則可在此電路與實(shí)際

　　負(fù)載阻抗之間插入一個(gè)衰減器，能夠緩沖阻抗的變化。

　　常用的固定衰減器有L型、T型、橋T型、π型等，其中L型屬于不對(duì)稱(chēng)衰減器，主要用于阻抗匹配;而T型、橋T型、π型屬于對(duì)稱(chēng)衰減器，主要用于衰減。經(jīng)典的三種π型衰減器、T型衰減器和橋型衰減器，衰減效果較好，但是對(duì)于高頻小信號(hào)，無(wú)源衰減網(wǎng)絡(luò)選擇 π 型或 T型網(wǎng)絡(luò)更加適合，因此選擇 π 型網(wǎng)絡(luò)做衰減。

　　作為頻譜分析儀的第一部分電路，輸入衰減器的作用是保證信號(hào)輸入到混頻器時(shí)處在合適的電平上，從而防止發(fā)生過(guò)載、增益壓縮和失真。

　　由于衰減器是頻譜儀的一種保護(hù)電路，所以它通常是基于參考電平值而自動(dòng)設(shè)置，不過(guò)也能以10dB、5dB、2dB甚至1dB的步進(jìn)來(lái)手動(dòng)選擇衰減值。

　　在頻譜分析儀中，內(nèi)部的微處理器可以改變中頻增益從而補(bǔ)償輸入衰減器的變化。所以當(dāng)改變輸入衰減器時(shí)，分析儀輸入的信號(hào)在顯示器上的位置并不改變，只是顯示的噪聲上下移動(dòng)。這時(shí)參考電平保持不變。如下圖所示，當(dāng)衰減從10dB增加到20dB，DANL上升而信號(hào)電平保持不變。

　　最小的輸入衰減(0dB)會(huì)得到最好的信噪比，可惜此時(shí)阻抗匹配也是最差的，所以最好避免0dB的設(shè)置。當(dāng)測(cè)得的信號(hào)遠(yuǎn)高于噪聲水平時(shí)，可以設(shè)置為自動(dòng)衰減。當(dāng)信噪比較小時(shí)(一般≤7dB)，我們需要使用較低的輸入衰減，以獲得較高的信噪比，避免噪聲功率和信號(hào)功率接近帶來(lái)的高測(cè)量誤差。

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