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外差式頻譜儀的技術原理和應用場景可以歸納如下:
外差式頻譜儀,也稱為掃頻外差式頻譜儀,其頻率變換原理與超外差式收音機相同,主要是利用無線電接收機中普遍使用的自動調諧方式,通過改變掃頻本振的頻率來捕獲待測信號的不同頻率分量。具體來說,外差式頻譜儀的組成主要包括輸入通道、混頻電路、中頻處理電路、檢波和視頻濾波等部分。輸入信號先要經過一個低通濾波器,然后加到混頻器上。輸入信號中的頻率分量f與本振頻率fLO相混頻后,產生差頻分量,其幅度與輸入信號中的f頻率分量成正比。經過中心頻率為fIF=fLO-f的中頻濾波器濾波后進行檢波測量,即可測得信號中f頻率分量的幅度。當本振進行掃頻時,信號中的各頻率分量依次被順序測量,從而獲得頻率-幅度曲線,即頻譜。 在測量過程中,為了改變頻譜的頻率分辨率,可以調整中頻濾波器的帶寬。為了獲得很窄的通帶,中心頻率fIF通常不會設置得太高。由于實現窄帶濾波器在高頻時較為困難,因此對混頻后的濾波輸出信號往往還要進行2~3次變頻,以逐步降低被分析信號的中頻頻率。 應用場景外差式頻譜儀由于具有頻率范圍寬、靈敏度高、頻率分辨率可變等優點,在多個領域都有廣泛的應用:
綜上所述,外差式頻譜儀憑借其出色的技術性能,在多個領域都展現出了廣泛的應用前景。 |