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1频率特性测试仪（扫频仪）知识一、概述（一）用途扫频仪也叫频率特性测试仪。利用扫频仪可以快速定性、定量或动态地测量全部有源、无源二端口和四端口网络的传输、反射特性（电压驻波比或阻抗）及测量输出信号电平、通频带、增益、衰减和等效介电常数等多种电气参数。待测电路包括各种放大器、鉴频器、雷达、滤波器、混频器、调谐器、检波器、双工器、阻抗变换器、频率变换器、短路器等，以及有频率输入响应的各种整机仪器。（二）分类与特点扫频仪的特点：大大简化了测量操作，提高了工作效率，达到了测量过程的快速、直观、准确、方便的目的。在无线电通信、广播电视、CATV系统、雷达导航，卫星地球站和航空航天领域内得到了广泛的应用。按用途可分为：通用扫频仪，专用扫频仪，宽带扫频仪和阻抗扫频仪。按频率范围可分为：高频扫频仪，中频扫频仪，低频扫频仪和电视扫频仪。（三）扫频仪国内外现状国内主要生产扫频仪的有：徐州隆宇电子仪器、宁波中策电子、成都天大仪器、南京盛普仪器、苏州同创电子等厂家，以生产高、中、低频段的扫频仪为主。国内通用扫频仪的频率范围一般有：低频20Hz～2MHz；中频0.1MHz～50MHz；高频：1MHz～2GHz,另外还有可以调频、调幅，直接数字读出的专用扫频仪。国外扫频仪多为微波段的网络分析仪，有标量网络分析仪和矢量网络分析仪，主要有美国Agilent公司、Anritsu公司以及ADV公司。由于国外扫频仪价格昂贵，在国内市场销售量极少，以日本小野公司的SR-200型为例，同类产品大概要高于国内产品的10倍以上的价格。（四）技术发展趋势●DDS较之前的频率合成技术具有频率转换时间极短、频率分辨率极高、输出相位连续、可编程、全数字化、易于集成等优点，得到越来越广泛的应用；●国内扫频仪的未来发展逐步会向小型化，宽频带化，数字化，智能化，多用性方向发展；●数模结合产品将成为主流产品。二、基本工作原理扫频仪电路工作原理框图如图1所示，它主要由扫频信号源和显示系统两大部分构成。扫频单元：由控制部分输出一个斜率和一个直流电平可调的锯齿波作为扫频振荡器的控制信号。扫频信号由固频振荡器和扫频振荡器经混频后得到一个频率范围和中心频率可调的差频信号，此信号经稳幅器、衰减器后作为扫频信号的输2出，接到被测网络的输入端。被测网络的输出信号经检波器和Y通道到显示器显示。频标单元：由固频振荡器经谐波发生器和扫频信号混频后，经低通滤波器、频标形成及放大器、Y通道到显示器显示。X显示：控制部分输出一个和扫频锯齿波同步的锯齿波信号，经X通道到显示器显示。频标单元扫频单元控制部分检波器衰减器被测网络斜波信号发生器Y通道X通道图1、扫频仪电路工作原理框图三、主要技术指标●扫频范围规定扫频信号的频率范围，即表示在该频率范围内上限值与下限值。●有效频率范围扫频信号发生器产生的载波频率范围，载波频率是连续的，或分成若干个频段，或由一系列间断的频率组成，在此频率范围内扫频信号发生器满足所有精度要求。●扫频宽度扫频所覆盖的频率范围或最高频率与最低频率之差。中心频率可调的扫描信号发生器的扫描宽度等于频偏的两倍。起始和终止频率可调的扫频信号发生器的扫频宽度等于这两个频率之差。●扫频中心频率窄带扫频或对称扫频时，扫频宽度为0的载波频率。●扫频线性误差在扫频时间内产生的相对于线性扫频的最大频率差，该扫描线性误差同样适用于在多频段工作的误差，在多频段工作时，扫频覆盖一个以上的频段，同样的方法也可用来表示频标之间的误差。●扫频时间频率从一个规定值变化到另一个规定值的时间隔。这两个规定值是扫频宽度的两个极限值。●扫频方式扫频方式是由扫频电压给定的方式而实现的扫频。自动扫频：由周期性扫描电压实现的扫频工作方式。手动扫频：由手动旋钮控制扫描电压而实现的扫频工作方式。3触发扫频：由触发脉冲信号启动扫描电压而实现的扫频工作方式。单次触发扫频：由单次按钮启动一次扫描电压而实现仅一次的扫频工作方式。对数扫频：扫频频率在线性扫描坐标轴上以对数刻度表示的扫频工作方式。●扫频功能扫频功能就是扫频宽度的控制方法，其中有：起止扫频：扫频宽度是由起始频率和终止频率旋钮控制的扫频。标志扫频：标志扫频就是扫频宽度由两面个频率标志旋钮控制的扫频；窄带扫频：对称于中心频率的窄频带扫频，窄带扫频宽度通常为整个有效载频范围的十分之一，中心频率由中心频率旋钮控制。外扫频：由外部信号电压控制扫频信号源扫频宽度的控方法。●扫描输出电压扫描输出电压作为显示器X轴偏转的扫描电压，这个电压随扫描导致的偏转而变化，在理想情况下是线性的，一般情况下，扫描输出电压不取决于扫频宽度调节。●频率标志用以表示扫频信号频率的标志信号，标志的形式可以是脉冲标志、线状标志、菱形标志等。●分辨率在规定的误差极限内，可以获得重复产生的某一工作特性的最小增量的最大值。●输出功率（幅度）输出功率（幅度）是信号源在全频带范围内所输出信号电平的大小。●输出动态范围输出动态范围是最大信号输出幅度与最小信号输出幅度的比值，以对数形式表示，单位为dB。●输出功率平坦度输出功率平坦度表示信号源在全频带范围内，在某一对称功率值附近输出电平波动的程度。以±dB表示。●输出衰减输出衰减表示信号输出电平可控制的程度，以对数形式表示，单位（dB）。●输入阻抗在工作状态下，扫频仪Y轴输入端的阻抗。●输出阻抗在工作状态下，扫频仪输出端空载时的阻抗。四、选购注意事项扫频仪的的选型，可根据实际使用要求进行选择，主要参照以下几点：4●频率范围：应该根据用户所使用的频段参照指标的频率范围进行选型。●输出功率和动态范围：根据被测器件的指标，选择适合测试要求的功率电平及满足要求的动态范围。特别是动态范围随着测试要求的提高而增加，一般要求大于50dB。●选择使用方便，灵活，测试准确，直观，耐用的仪器。●合理的选用附件，如检波器，驻波电桥各种转接头等，以保证综合测试性能均能满足技术要求。