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功率分析仪带宽,这些你了解了吗?

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  • 发布时间:2016/10/21 16:00:31
  • 作者:hb_yinhe

  功率分析仪带宽是功率分析仪各项指标中非常重要的一项,对测量精度有非常重要的影响,所以目前大部分客户咨询功率分析仪时,必然会提到功率分析仪带宽这个指标,那么功率分析仪带宽的重要性在哪里,怎么判断功率分析仪的带宽指标呢?

功率分析仪带宽的基本定义

  从电子电路角度出发,带宽(Bandwidth)本意指的是电子电路中存在一个固有通频带。

  具体到信号带宽是指信号频谱的宽度,也就是信号的最高频率分量与最低频率分量之差。如一方波信号最低频率为2khz,最高频率为14khz,则该信号的带宽为14-2=12khz。

  还有一个重要的定义就是功率分析仪的有效带宽,功率分析仪有效带宽是指功率分析仪能够测量和分析信号的最高频率。在测量中,在功率分析仪有效带宽内,必须集中了所测信号的绝大部分谐波分量。换句话说,若信号丢失有效带宽以外的谐波成分,不会对信号产生明显影响,这样的测量才会有意义。所以,有效带宽才是影响测量的重要因素。

  提到带宽,就不得不提傅里叶变换,信号采用傅里叶级数展开,含有一定比例的最高频率成分就是信号的带宽。有兴趣深入了解傅里叶变换的,可以阅读这两篇文章,对傅里叶变换的概念以及怎样学习了解傅里叶变换做了详细的解读。

  傅里叶变换定义

  深入浅出学习傅里叶变换

  另外,小编之前整理了信号带宽和有效带宽的资料,对这两个定义做了详细描述。

  信号带宽

  有效带宽

采样率与带宽的关系

  我们都知道采样定理,采样定理规定只要采样频率大于或等于有效信号最高频率的两倍,采样值就可以包含原始信号的所有信息,被采样的信号就可以不失真地还原成原始信号。所以采样率与带宽有着密不可分的关系,很多人理解为采样率越高,测量越准确。但是在测量中,确实测量带宽与采样率并不是这样。

  在采样频率与带宽的“陷阱”一文中,已经明确对做出来了解释,功率分析仪标称的带宽指标,与功率测量,尤其是谐波分析等测量功能,并无直接关系!而现在很多功率分析仪对于用户实际使用的有意义的有效带宽并没有直接体现,而宣传中有明显的夸大嫌疑。

  另外,我们经常看到功率分析仪的带宽要大于采样率,看上去不符合采样定理。这是因为功率分析仪采用等效采样这种技术,实现了相对低采样率对高频信号的采集,变相的达到了拓宽分析仪带宽的目的。等效采样是高速示波器的关键技术之一。在测量特定的信号时可以实现准确测量,但是并不适用于所有信号的测量,特别是变频电量测量领域。这在功率分析仪带宽高于采样率,真的能准确测量吗?一文对做了详细的解释。

功率分析仪带宽与测量的关系

  首先来说下,功率分析仪带宽是不是越宽越好。我们要知道信号带宽、固有带宽、数字带宽、防混叠滤波器带宽、传感器带宽都是与功率分析仪带宽相关的几个重要指标,宽频带功率分析仪带宽相关的几个重要指标这篇文章对这些概念做了详细的描述。显而易见的是,这些参数的指标也是直接对测量产生影响。在功率分析仪带宽是否越宽越好?一文已经对测量与带宽关系做了详细的解答,也已经下了结论:影响测量是功率分析仪的有效带宽而不是固有带宽,而市面上大多数功率分析仪宣传都是固有带宽,有明显的夸大嫌疑。