頻譜分析儀相關應用分析

頻譜分析儀的工作原理 頻譜分析儀架構猶如時域用途的示波器,外觀如圖1.2所示,面板上布建許多功能控制按鍵,作為系統功能之調整與控制,系統主要的功能是在頻域里顯示輸入信號的頻譜特性.頻譜分析儀依信號處理方式的不同,一般有兩種類型;即時頻譜分析儀(Real-Time Spectrum Analyzer)與掃瞄調諧頻譜分析儀(Sweep-Tuned Spectrum Analyzer).即時頻率分析儀的功能為在同一瞬間顯示頻域的信號振幅,其工作原理是針對不同的頻率信號而有相對應的濾波器與檢知器 (Detector),再經由同步的多工掃瞄器將信號傳送到CRT螢幕上,其優點是能顯示周期性雜散波(Periodic Random Waves)的瞬間反應,其缺點是價昂且性能受限於頻寬範圍,濾波器的數目與最大的多工交換時間(Switching Time).最常用的頻譜分析儀是掃瞄調諧頻譜分析儀,其基本結構類似超外差式接收器,工作原理是輸入信號經衰減器直接外加到混波器,可調變的本地振蕩器經與CRT同步的掃瞄產生器產生隨時間作線性變化的振蕩頻率,經混波器與輸入信號混波降頻後的中頻信號(IF)再放大,濾波與檢波傳送到CRT的垂直方向板,因此在CRT的縱軸顯示信號振幅與頻率的對應關係,信號流程架構如圖1.3所示.影響信號反應的重要部份為濾波器頻寬,濾波器之特性為高斯濾波器 (Gaussian-Shaped Filter),影響的功能就是量測時常見到的解析頻寬(RBW,Resolution Bandwidth).RBW代表兩個不同頻率的信號能夠被清楚的分辨出來的最低頻寬差異,兩個不同頻率的信號頻寬如低於頻譜分析儀的RBW,此時該兩信號將重疊,難以分辨,較低的RBW固然有助於不同頻率信號的分辨與量測,低的RBW將濾除較高頻率的信號成份,導致信號顯示時產生失真,失真值與設定的 RBW密切相關,較高的RBW固然有助於寬頻帶信號的偵測,將增加雜訊底層值(Noise Floor),降低量測靈敏度,對於偵測低強度的信號易產生阻礙,因此適當的RBW寬度是正確使用頻譜分析儀重要的概念 頻譜分析儀對於信號分析來說是不可少的。它是利用頻率域對信號進行分析、研究，同時也應用於諸多領域，如通訊發射機以及干擾信號的測量，頻譜的監測，器件的特性分析等等，各行各業、各個部門對頻譜分析儀應用的側重點也不盡相同。下面結合我台DSNG衛星移動站的工作特點，就電視信號傳輸過程中利用頻譜分析儀捕捉衛星信標，監控地面站工作狀態等方面，簡要介紹一下頻譜分析儀的工作原理。 科學發展到今天，我們可以用許多方法測量一個信號，不管它是什麼信號。通常所用的最基本的儀器是示波器，觀察信號的波形、頻率、幅度等。但信號的變化非常複雜，許多信息是用示波器檢測不出來的，如果我們要恢復一個非正弦波信號F，從理論上來說，它是由頻率F1、電壓V1與頻率為F2、電壓為V2信號的矢量迭加（見圖1）。從分析手段來說，示波器橫軸表示時間，縱軸為電壓幅度，曲線是表示隨時間變化的電壓幅度。這是時域的測量方法，如果要觀察其頻率的組成，要用頻域法，其橫坐標為頻率，縱軸為功率幅度。這樣，我們就可以看到在不同頻率點上功率幅度的分布，就可以了解這兩個（或是多個）信號的頻譜。有了這些單個信號的頻譜，我們就能把複雜信號再現、複製出來。這一點是非常重要的。 對於一個有線電視信號，它包含許多圖像和聲音信號，其頻譜分布非常複雜。在衛星監測上，能收到多個信道，每個信道都佔有一定的頻譜成份，每個頻率點上都佔有一定的帶寬。這些信號都要從頻譜分析的角度來得到所需要的參數。 從技術實現來說，目前有兩種方法對信號頻率進行分析。 其一是對信號進行時域的採集，然後對其進行傅里葉變換，將其轉換成頻域信號。我們把這種方法叫作動態信號的分析方法。特點是比較快，有較高的採樣速率，較高的解析度。即使是兩個信號間隔非常近，用傅立葉變換也可將它們分辨出來。但由於其分析是用數字採樣，所能分析信號的最高頻率受其採樣速率的影響，限制了對高頻的分析。目前來說，最高的分析頻率只是在10MHz或是幾十MHz，也就是說其測量範圍是從直流到幾十MHz。是矢量分析。 這種分析方法一般用於低頻信號的分析，如聲音，振動等。 另一方法原理則不同。它是靠電路的硬體去實現的，而不是通過數學變換。它通過直接接收，稱為超外差接收直接掃描調諧分析儀。我們叫它為掃描調諧分析儀。 在工作中通常所用的HP-859X系列頻譜儀都是此類的分析儀。其優點是掃描調諧分析法受器件的影響，只要我們把器件頻率做得很高，其分析能力就會很強。目前的工藝水平，器件可達到100GHz，最高甚至可做到325GHz。其頻率範圍要比前一種分析方法大很多。只是在達到較高解析度時，其分析測量的時間會有所增加。 在實際工作中，無線信號衛星信號的監督，由於其頻率很高，都是採用掃描調諧的方式。它所能給我們的信息沒有相位參數，只有幅度、頻率。它是一種標量的分析方法。另外，這種方法有很高的靈敏度，它受到前端掃描調諧器件的控制，還有很高的動態範圍。 下面我們著重介紹一下掃描調諧分析儀的基本原理，從圖2中，我們不難看出，它是用超外差接收機的方式來實現頻譜分析的。 最基本的核心部分是它的混頻器。基本功能是將被測信號下變至中頻21.4MHz，然後在中頻上進行處理，得到幅度。在下變頻的過程中，是由本振來實現下變頻的。本振信號是掃描的，本振掃描的範圍覆蓋了所要分析信號的頻率範圍。所以調諧是在本振中進行的。全部要分析的信號都下變頻到中頻進行分析並得到譜頻。這與日常所用的電視機、收音機的原理是一樣的。 但是有線電視輸出信號範圍很廣，比如有50個頻道播放。這50個信號是同時進入接收機的，其總功率是迭加的。而所看的電視節目只能是其中之一。同理，送入頻譜儀的輸入埠信號是所採集信號的總和，其中包括所要分析的特定信號，所輸入到頻譜儀的功率是總功率。由此要引入一個參數-最大燒毀功率。這一值是1瓦或是+30dBm。也就是說輸入到頻譜儀的信號功率總和不能超過1瓦，否則將會燒毀儀器的衰減器和混頻器。 例如，我們要監測一個衛星信號，假設其頻率為12GHz，其功率可能只有-80dBm左右，這是很小的。但要知道輸入信號是由很多信號迭加組成的，若是在其它某一頻率上包括一個很強的信號，即使你沒有看到這個大功率信號，若輸入信號功率的總和大於1瓦，也是要燒毀頻譜儀的，而其中的大功率信號並不是你所要分析的信號。這是我們在日常工作中需多加小心的，因為更換混頻器的費用是很高的。 當然，頻譜儀在輸入信號時並沒有直接將其接入混頻器，而是首先接入一個衰減器。這不會影響最終的測量結果，完全是為了儀錶內部的協調，如匹配、最佳工作點等等。它的衰減值是步進的，為0dB、5dB、10dB，最大為60dB。 還有的頻譜儀是不能輸入直流的，否則也會損壞器件。另外，還應注意不能有靜電，因為靜電的瞬時電壓很高，容易把有源器件擊穿。日常工作中把儀錶接地就會有很好的效果，當然要有保護接地會更好。 在中頻，所有信號的功率幅度值與輸入信號的功率是線性關係。輸入信號功率增大，它也增大，反之相同。所以我們檢測中頻信號是可行的。另外，為了有效檢測，要有一個內部中頻信號放大。混頻器本身有差落衰減，本頻和射頻混頻之後它並不是只有一個單一中頻出來，它的中頻信號非常豐富，所有這些信號都會從混頻器中輸出。在眾多的諧波分量中，只對一個中頻感興趣。這就是前面所說的21.4MHz。這是在儀器器件中已做好的，用一個帶通濾波器把中心頻率設在 21.4MHz，濾除其它信號，提取21.4MHz的中頻信號。通過中頻濾波器輸出的信號，才是我們所要檢測的信號。 濾波器在工作中有幾個因素：中心頻率是21.4MHz，固定不變，其30dB帶寬可以改變。比如對廣播信號來說，其帶寬一般是幾十kHz，若信號帶寬是 25kHz，中頻的帶寬一定要大於25kHz。這樣，才能使所有的信號全部進來。如果太寬，就會混入其它信號；如果太窄，信號才進來一部分，或是低頻成份，或是高頻成份。這樣信號是解調不出來的。 中頻帶寬設置根據實際工作的需要來決定的。當然它會影響其它很多因素，如底雜訊、信號解調的失真度等。 經過中頻濾波器的中頻信號功率就是反應了輸入信號的功率。檢測的方法就是用一個檢波器，將它變為電壓輸出，體現在縱軸的幅度。當然還要經過D/A轉換和一些數據處理，加一些修正和一些對數、線性變換。這足以給我們帶來信號分析上的許多方便。 頻譜分析是要分析頻域的。一個信號要分析兩個參數，一是幅度，二是頻率。幅度已經得出，而頻率和幅度要對應起來，在某一頻率是什麼幅度。 下面介紹一下頻率是如何測量的，如何與幅度對應起來。 其實很簡單。它是通過本振與掃描電壓對應起來的。本振是一個壓流振蕩器。本振信號是個掃描信號。掃描控制是由掃描控制器來完成的。它同時控制顯示器的橫坐標。從左到右當掃描電壓在OV時，在顯示器上是0點，對本振信號來說是F1點，即起始頻率點。當掃描電壓到10V時，在顯示器上是終止頻率點，本振電壓就是在終止頻率點，中間是線性的。通過這樣的方法，使得顯示器坐標的每一點與本振F1、F2的每一點對應起來（射頻信號是本振信號減去中頻信號 21.4MHz。當我們操作頻譜儀進行分析時，實際是在改變本振信號的頻率）。 下面簡單介紹一下用頻譜分析儀來評價發射機的方法。先了解一下發射機最基本的框圖，見圖3。首先是一個調製部分將基帶信號調製到中頻信號，然後將中頻信號上變頻到射頻信號上，還有一個與之相對的本振信號，對射頻信號進行預放，再進行功率放大之後送到天線上發射。 如何用頻譜儀對這樣一個發射機進行測量。首先對它的發射信號從測量埠進行測量（若是把發射信號直接送入頻譜儀，必然會把儀器燒壞）。在這裡我們要測其功放的失真，發射信號的頻率、功率。對發射機內部預放失真、增益、雜訊係數，混頻器的輸出功率，輸入功率進行測量，得到混頻器的差落損耗。對混頻器的輸出功率進行準確測量，了解其工作點。對混頻器的本振信號進行測量，得出本振信號的輸出頻率，了解其頻率精度。這個頻率精度也就決定了發射機的精度。通過以上這些測量，可以得到對於發射機內部信號、器件和輸出信號的多項參數，以描述這個發射機的性能。作為通訊的監測，一般不去檢測其內部的器件，只檢測其頻率、功率。只要這兩項指標正常，就可以判定這部發射機是正常工作。 了解頻譜儀的功能，必須要考察頻譜儀的內部雜訊、失真等等。一個放大器，要測它的失真、三階交調失真和諧波失真。三階交調失真是當對一個放大器輸入二個頻率相近（如差10kHz）的信號，幅度一樣，由於放大器是非線性器件，在對這兩個信號進行功率放大時，也會產生一些其它信號，如2F1-F2和2F2- F1，這兩種信號就是三階交調失真（見圖4上）。它的特性非常靠近中間的信號，上面和下面都相差10kHz均勻排開。假設這個信號的帶寬是20kHz，這兩個交調失真的信號肯定會進到信號的帶寬內，對信號產生干擾。為了不干擾正常的通訊，我們必須測量這失真信號的大小。描述的方法是這失真信號的幅度與正常的信號幅度之差，稱之為失真量。另外一种放大器的失真是諧波失真。當對放大器輸入一個點頻信號F1，這個放大器會造成F2、F3，兩倍或三倍的多次諧波。若是正好在2F1等處有其它信號，就會造成干擾（見圖4下）。 一個放大器存在以上兩種失真。我們用頻譜儀去測量這些失真的大小。定義三階交調失真為載波信號與失真信號的功率差。定義諧波失真為載波信號與某次諧波的功率差。 輸入被測放大器兩個信號F1、F1+10kHz，然後送入頻譜儀進行測量。用兩個信號源通過混合器再經過衰減器進入一個帶通濾波器，以確保進入放大器的信號只是F1和F1+10kHz，沒有其它成份。這個放大器產生交調失真的值是大於50dB，也就是失真信號與要放大的信號之間的差值幅度為50dB。它的二次諧波相差40dB，三次諧波相差50dB（測量諧波失真要關閉一個信號發生器的輸出），見圖5。 由於頻譜儀內部含有混頻器，其特點是與有源器件放大器一樣的。當輸入信號為兩個信號或是點頻信號時，這個混頻器也會產生以上所述的失真，並在頻譜儀上反應出來，給測量帶來誤差。如何把頻譜儀誤差降低變為可測？ 對於一種測量，可以使它成為可測，也可以使它成為不可測。這完全取決於頻譜儀的設置。包括對衰減器、頻率範圍、解析度帶寬的設置。 頻譜儀的設置主要有頻率範圍、解析度和動態範圍，而動態範圍又會涉及到最大的輸入功率即燒毀功率，增益壓縮使小於1W的輸入信號如果超過線性工作區也會有誤差。還有靈敏度。要從以上幾個主要方面來考慮頻譜儀對輸入的信號是否可測。 現在來看第一項參數頻率範圍。這個參數要從兩個方面看，一是頻率範圍的設置是否足夠的窄，具有足夠的頻率分辨能力，也就是窄的掃頻寬度（見圖6）。二是頻率範圍是否有足夠的寬度，是否可以測到二次、三次諧波。 當我們用一個頻譜儀測量一個放大器的諧波失真的時候，若這個放大器工作點是1GHz，那麼它的三次諧波就是3GHz。這就是要考慮頻率範圍的最大可測寬度。如果頻譜儀是1.8GHz的，那麼就不能測量；如果是26.5GHz的頻譜儀，當然可以測到它的三次，四次諧波。 第二類指標是解析度。這是頻譜分析儀中非常重要的參數設置。解析度表示當要測量的是F1、而在F1的附近有另一個F2（見圖7）。但它們的功率不一樣，這時看能不能將它們區分開。將這個中頻帶寬設置成三種不同的寬度，下面所對應的就是在這一帶寬設置時所看到的曲線（顯示線）。很顯然中頻帶寬越窄解析度越高，中頻帶寬越寬解析度越低。解析度帶寬直接影響到小信號的識別能力和測量的結果。 解析度實際上就是分辨兩個信號的能力，中頻濾波器的3dB帶寬就是解析度帶寬（見圖8）。 對信號的分辨除了解析度帶寬會影響之外，還有一個參數，濾波器的形狀因數（見圖9），即濾波器60dB對3dB帶寬之比值。形狀因數越小越接近3dB帶寬。越陡峭就越接近於矩形，這時分辨能力就越強。所以說形狀因數越小，分辨能力越強。 模擬濾波器一般為15:1或是11:1，而數字濾波器是5:1。對於一個信號的分辨能力還有兩個因素：剩餘調頻和雜訊邊帶（見圖10)。 剩餘調頻是本振信號的抖動，這是無法避免的工藝問題。這種抖動決定了它能分辨信號間的小頻率範圍。如果兩個信號相差頻率是小於這個抖動範圍，那麼就無法把這兩個信號分辨出來。所以剩餘調頻這個指標就決定了頻譜分析儀的最小可分辨的頻率差。 對於HP-859X來說是20Hz，對於ESA來講是10Hz。 雜訊邊帶在信號響應基底上表現得不穩定，這個雜訊可能掩蓋近端（靠近載波）的低電平信號。這個雜訊是由本振的抖動引起的，在頻率域上的體現。這個邊帶雜訊降低了分辨能力。 對於頻譜分析儀來說要降低邊帶雜訊是很困難的，這涉及到其壓控振蕩器的製作工藝。而把濾波器的形狀因數做小是相對比較容易實現的。所以我們評定一個頻譜儀的時候不僅要考慮它的邊帶雜訊，也要考察它的形狀因數。 對於HP-859X的頻譜儀，當解析度帶寬變得很窄，在300Hz以下時，其濾波器就自動切換到數字濾波器上。對於859X的頻譜儀其內部的濾波器全是模擬的，沒有數字濾波器。數字濾波器的測量速度要高於模擬。 用不同設置的解析度帶寬去測量交調信號。如圖11所示。 當測量F1和F1+10kHz（F2）信號時，解析度帶寬BW設置成10kHz，與兩個信號頻率差別是一樣的，這種情況下我們看到的是最外面的曲線，正好將兩個信號分開。但不太容易分辨，只是知道是有兩個信號存在。我們將BW下調一級，變成3kHz，圖11中的中間那條曲線，就可以將兩個信號分辨得非常清楚。但它的交調失真還是看不出來。我們再把BW進一步降低成為1kHz（實際是提高了解析度），我們就可以更清晰地看到F1和F2，同時也看到兩個失真信號。 解析度帶寬降低能提高解析度，但對測量來說解析度降低會增加掃描時間。這時我們可以對掃描時間進行人為設置，加快其掃描速度，提高測量速度。但是，由於掃描時間的改變會造成測量上的誤差，具體就是頻率升高，而幅度降低（見圖12）。 所以作為一種快速測量而不要求太高測量精度時，可以採用這種方法，但若要較高精度的測量，必須要使BW與測量時間置於自動聯動，方可滿足準確測量的要求。 頻譜分析儀第三個重要指標-動態範圍。動態範圍表示當兩個信號同時出現時，測量其幅度差的能力。影響它的因素有最大輸入功率、非線性工作區域、1dB壓縮點（有時為0.5dB）。 頻譜儀內部的混頻器有一定的線性工作區域，如果超過線性區域，輸入功率的變化與輸出功率的變化即呈非線性。輸出功率的變化量比輸入功率的變化量小，造成功率壓縮。如果功率壓縮存在，我們所測得的功率值就是不準確的。 那麼我們如何判斷是否存在壓縮呢？可以利用頻譜儀內部的衰減器或外接衰減器來進行判斷。將衰減器的衰減量設置在10dB時，測量混頻器的輸出功率。再將衰減器的衰減量增加10dB，再去測量混頻器輸出功率也應線性地減小10dB。若變化量不是10dB，只有7或8dB，說明混頻器已工作在非線性區域，存在功率壓縮區。 即使當頻譜儀工作在線性區域的時候，混頻器仍然產生內部失真，因為它是有源的非線性器件。在最差的情況下，內部失真完全可以覆蓋被測件的失真產物或是外來的諧波失真。即使當內部失真低於要測信號的失真，也會引起測量誤差。因為當基波信號進入到頻譜儀時，它同樣會產生二次和三次諧波。這種失真是由頻譜儀內部產生的。這一失真會與輸入信號的失真混疊起來，最後輸出的諧波分量要比真實的失真高。這就造成了一定的測量誤差。這要求頻譜儀所產生的內部失真要盡量地小，使最後迭加出來的信號，趨近於被測信號。如何降低頻譜儀內部的諧波失真和交調失真。這可利用失真特性，二次或三次諧波在數學公式上都存在這樣的特點，即若存在一個頻率為F的信號，其二次諧波為 2F，三次諧波為3F。當兩個信號F1、F2存在，其交調失真有2F1-F2、2F2-F1等等，見圖13。 當F信號功率變化1△時，2F功率會變化2△，它的三次諧波會變化3△。變化量分別是其2倍和3倍。也就是說當輸入功率降低1dB，二次諧波和三次諧波分別會降低2dB和3dB。交調失真是當F1、F2分別變化1△，2F1-F2和對應的2F2-F1均變化3△，這就是其特點。在測量時，頻譜分析儀本身產生的二次諧波信號越高，它測量的範圍越差。我們用輸入信號F0的功率值和產生信號諧波功率值之差來進一步定義動態範圍。凡是被測信號落在這一範圍之內，都可以測出。 如何使動態範圍增大（見圖14），我們可以利用上面所說的數學特性，只要將F0的功率降低1dB，2F0會降低2dB。這就使動態範圍增大了1dB。若 F0的功率降低10dB，其動態範圍也會隨之增大10dB。三次失真的降低速度會更快。二次諧波和三次諧波的動態範圍是呈線性變化的，只是斜率不一樣。 我們用動態範圍和功率值建立一個坐標系，可以得到圖15的曲線，橫坐標實際是混頻器F0輸入功率值，縱坐標就是內部失真電平。在動態範圍的圖上划出由基波產生的二次和三次失真產物與基波信號的相對關係。當一個混頻器F0的功率為0dB，它的二次諧波失真信號的功率是固定的，差值也是固定的。可以看出，當功率降低越低，動態範圍就越大。三次諧波更是如此。由此得出，混頻器輸入的功率越小，其動態範圍就越大。 對於小信號的測量還有一個影響因素是它的雜訊底。一個被測信號在儀器本身的失真範圍之下是不可測的，若隱含在儀器本身的雜訊底之下也是無法檢測的。那麼雜訊底由誰來決定？雜訊底的第一個因素是衰減量（見圖16）。當衰減器的衰減量為10dB時，我們可以看到這些雜訊曲線，同時看到一個小信號。當衰減量變成 20dB，雜訊底會抬高10dB，小信號就會被覆蓋在平均雜訊功率之下，變成不可測量。所以衰減量會影響儀器的雜訊底，並降低了信噪比。所以要用儘可能小的輸入衰減以獲得最好的信噪比。 在實際的測量中，顯示的信號電平不會隨衰減的增加而下降。這是因為當衰減降低了加到檢波器的信號電平時，中頻放大器會增加10dB來補償這個損失，這使熒光屏上的信號幅度保持不變。但雜訊電平被放大、增加了10dB。 另一個因素是中頻濾波器的帶寬（見圖17），帶寬越寬，進來的雜訊越多，功率當然也就越高。帶寬降低10倍，雜訊功率也會降低10倍；帶寬降低100倍，雜訊功率也會降低100倍。BW從100kHz變成10KHz，其雜訊平均顯示電平會降低10dB。 所以說頻譜儀的雜訊是在一定的分辨帶寬下定義的。廣義上說，頻譜分析儀的最低雜訊電平是在最小解析度帶寬下得到的。 當頻譜儀設置的分辨帶寬以及衰減量固定時，那麼它的雜訊底也就固定了。這時信號的檢測能力也決定了。當小信號低於雜訊底時就不可測量，高於雜訊底就變得可測。這個測量範圍就是被測信號與雜訊底的比值。信號若比雜訊底高10dB，可測範圍就是10dB。這一信噪比我們置於縱坐標上，輸入功率在橫坐標上。（見圖18）當雜訊底固定的話，假設把BW設置在1kHz時，衰減量不變，那麼它的雜訊是不變的，這時設輸入功率為-40dB，信噪比是75dB。當輸入功率為-30dB時，信噪比為85dB。從此看出，信號的降低，信噪比是降低的。 雜訊底對動態範圍的影響。把信號對雜訊和信號對失真的曲線置於同一坐標繫上，橫坐標是輸入功率，縱坐標是動態範圍（見圖19）。最大的動態範圍處於曲線的交點。這時內部產生的失真電平等於顯示的平均雜訊電平。 頻譜儀是否產生了失真？我們可以通過改變衰減器來判斷。輸入兩個信號F1和F1+10k，當衰減量增大，混頻器的輸入功率降低，理論上失真也會降低。如果我們看到這些信號是降低的話，說明失真信號是頻譜儀內部產生的；如果不變，那麼它是外來的信號（見圖20）。這是因為在調節衰減器的衰減量時，它後面有一個放大補償（本文前面曾講過）。所以頻譜儀顯示的外來失真信號是不變的，但自身的失真會有明顯的變化。這個方法可簡單明確的看出頻譜儀是否工作在失真狀態。 在測量時為了使雜訊曲線平滑，在檢波之後，放置了一個低通濾波器，即視頻濾波器。這就是BW鍵中VBW軟鍵的設置（見圖21）。它的作用是將檢測信號中的高頻部分濾掉，使我們從顯示屏上看到一個光滑的曲線。這對小信號的測量是非常有效的，它可使讀數更為穩定。 最後談一下靈敏度。簡單地說，靈敏度就是最小可檢測信號，定義為在一定分辨帶寬下顯示的平均雜訊電平。「平均」就是足夠窄的視頻帶寬VBW，去平均信號加雜訊或雜訊（見圖22）。若一信號的電平等於顯示的平均電平，它將以近似3dB突起顯示在平均雜訊電平之上。這一信號被認為是最小的可測量信號電平。 如果要使頻譜分析儀得到最好的靈敏度，有以下三個方法： （1）最窄的解析度帶寬； （2）最小的輸入衰減； （3）視頻帶寬VBW應是解析度帶寬的百分之一。 但是最好的靈敏度可能與其它測量設置有矛盾，如測量時間大增，0dB的衰減會增加輸入的駐波比，降低測量精度。總之，頻譜儀的最佳工作狀態是由諸多因素、參數決定的，不能片面追求某一指標的完美，需統籌考慮，對本文所述的基本因素和所要作的測量類型進行分析，儘力趨向於完美的組合。如對小信號測量，要提高靈敏度，對失真測量要調節衰減，同時要會判斷頻譜分析儀的工作狀態等等。這在我們實際的工作中會遇到並要細心實踐。
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