扫频式频谱分析仪能够检测多种谐波失真问题,具体包括以下几个方面:
1. 基频及其谐波的幅度测量
扫频式频谱分析仪可以测量信号的基频成分以及其高次谐波的幅度。通过设置合适的频率范围和分辨率带宽(RBW),可以清晰地观察到基频和各次谐波的幅度分布
。
2. 总谐波失真(THD)的评估
通过测量基频和各次谐波的幅度,扫频式频谱分析仪可以计算总谐波失真(THD)。THD 是衡量信号失真程度的重要指标,通常表示为基波幅度与所有谐波幅度之和的比值
。
3. 高次谐波的检测
在通信系统中,高次谐波可能会对信号质量产生显著影响。扫频式频谱分析仪能够检测到较高次谐波(如3次、5次、7次等),并分析其幅度是否超出允许范围
。
4. 谐波失真的频率分布
通过扫频功能,频谱分析仪可以展示谐波失真在不同频率下的分布情况。这对于评估设备在宽频带内的性能非常有帮助
。
5. 动态范围内的谐波失真
扫频式频谱分析仪具有较宽的动态范围,能够同时测量大信号和小信号的谐波失真。这对于评估系统在不同工作状态下的性能非常关键
。
6. 调制信号的谐波失真
在调制信号中,谐波失真可能导致信号传输质量下降。扫频式频谱分析仪可以分析调制信号的频谱扩展情况,检测调制过程中的谐波失真
。
7. 交调失真(IMD)的辅助检测
虽然交调失真主要涉及多个信号之间的相互作用,但扫频式频谱分析仪可以通过扫描特定频段,观察到交调失真产物,从而辅助检测交调失真
。
检测步骤
设置频率范围:选择合适的频率范围,覆盖基频及其谐波
。
调整分辨率带宽(RBW):根据信号特性选择合适的RBW,以确保能够清晰分辨谐波
。
测量与记录:观察频谱图,记录基频和各次谐波的幅度,并计算THD
。
数据分析:根据测量结果评估谐波失真的程度,判断是否需要优化设计
。
通过这些功能,扫频式频谱分析仪能够为通信系统的设计和优化提供重要的谐波失真分析支持。