【摘要】介紹了微波頻譜儀（HP859X系列）的工作原理,給出了基本校準(zhǔn)程序和幅度校準(zhǔn)數(shù)據(jù)表,以及一些常見故障的檢修方法。【關(guān)鍵詞】頻譜分析儀,原理,故障檢修1引言頻譜分析儀是微波測量中必不可少的測量儀器之一,它能對信號的諧波分量、寄生、交調(diào)、噪聲邊帶等進(jìn)行很直觀的測量和分析,因此,廣泛應(yīng)用于微波通信網(wǎng)絡(luò)、雷達(dá)、電子對抗、空間技術(shù)、衛(wèi)星地面站、EMC測試等領(lǐng)域。2微波頻譜儀的基本工作原理和各主要組件的功能2．1微波頻譜
【摘 要】介紹了微波頻譜儀（HP859X
系列）的工作原理,給出了基本校準(zhǔn)程序和幅度校準(zhǔn)數(shù)據(jù)表,以及一些常見故障的檢修方法。
【關(guān)鍵詞】頻譜分析儀,原理,故障檢修
1 引 言
頻譜分析儀是微波測量中必不可少的測量儀器之一,它能對信號的諧波分量、寄生、交調(diào)、噪聲邊帶等進(jìn)行很直觀的測量和分析,因此,廣泛應(yīng)用于微波通信網(wǎng)絡(luò)、雷達(dá)、電子對抗、空間技術(shù)、衛(wèi)星地面站、EMC測試等領(lǐng)域。
2 微波頻譜儀的基本工作原理和各主要組件的功能
2．1 微波頻譜儀的基本工作原理
為了能動態(tài)地觀察被測信號的頻譜,現(xiàn)代頻譜儀大多采用掃頻超外差式接收方案,利用掃頻第一本振的方法,被測信號經(jīng)混頻后得到固定的中頻信號,經(jīng)不同帶寬
濾波器后,就能觀察到頻差較小的兩個信號。在寬帶外差式頻譜儀設(shè)計中,為消除鏡像和多重響應(yīng)等干擾,常采用兩種方案：第一種是采用預(yù)選器;第二種是采用上變頻。由于預(yù)選器頻率受下限限制,寬帶頻譜儀總是被劃分成高、低兩個波段。低波段采用高中頻的方案,它只要一個固定的低通濾波器而不是可調(diào)的低通或帶通就可以對鏡像進(jìn)行抑制。高波段采用預(yù)選器對輸入信號進(jìn)行預(yù)選,有效地抑制鏡像。圖1是HP859X系列頻譜儀的簡化原理框圖。微波信號經(jīng)輸入衰減器后被分成兩路,分別輸入到高、低兩個波段。
在低波段,頻率為9kHz～2．95GHz的信號被切換到第一
變頻器中的基波混頻器部分（MXR1）,得到第一中頻F1IF（3．9214MHz）,F1IF經(jīng)過第二變頻器得到第二中頻F2IF（
321．4MHz）。高波段,頻率為2．75GHz～
22GHz的信號被切換到預(yù)選器（YTF）,預(yù)選后的信號輸入到第一變頻器中的諧波混頻器部分（MXR2）,得到第二中頻F2IF。F2IF經(jīng)第三變頻器變換得到第三中頻F3IF（21．4MHz）。在該中頻上,對信號進(jìn)行處理,使信號經(jīng)不同帶寬濾波器的選擇,再經(jīng)過線性及對數(shù)放大、檢波、數(shù)字量化和顯示。調(diào)諧方程如下：
式中：N為諧波混頻次數(shù),F1LO為第一本振頻率,F2LO為第二本振頻率,F
RF為輸入信號頻率。
2．2 各主要組件的功能
輸入衰減器是0～70
dB;以10dB步進(jìn)的程控衰減器,主要用途是擴(kuò)大頻譜儀的幅度測量范圍,使幅度測量上限擴(kuò)展到＋30dBm。它不但用于保護(hù)第一變頻器過載,并且用于優(yōu)化混頻器電平以實現(xiàn)最大的測量動態(tài)范圍。該衰減器的默認(rèn)狀態(tài)設(shè)置是10dB,用于改善頻譜儀和被測源之間的匹配。
第一本振采用YIG調(diào)諧振蕩器（YTO）,它具有主線圈和副線圈兩個控制端口,改變流過線圈中的
電流的大小就可以改變輸出頻率。掃頻是利用一個斜波信號加在YTO驅(qū)動電路上來實現(xiàn)的。它提供的頻率范圍為3～6．8GHz,用于驅(qū)動第一變頻器;掃描斜波發(fā)生器產(chǎn)生－10V～＋10V的掃描電壓,變換成斜波電流后,用于驅(qū)動YTO的掃頻。通常利用跟蹤鎖頻技術(shù)或頻率合成技術(shù),將本振鎖定在參考源上,以提高本振的調(diào)諧準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度。
變頻器的作用就是將微波信號變換成低頻,對于頻率范圍為9kHz～22GHz的寬帶頻譜儀,它的第一變頻器中包含有兩個混頻器,一個是用于低波段的基波混頻器,另一個是用于高波段的諧波混頻器。變頻器中還包括6dB衰減器、單刀雙擲
開關(guān)及匹配網(wǎng)絡(luò)等。它們分別在石英和
