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功率分析儀帶寬,這些你了解了嗎?

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  • 發(fā)布時(shí)間:2016/10/21 16:00:31
  • 作者:hb_yinhe

  功率分析儀帶寬是功率分析儀各項(xiàng)指標(biāo)中非常重要的一項(xiàng),對(duì)測量精度有非常重要的影響,所以目前大部分客戶咨詢功率分析儀時(shí),必然會(huì)提到功率分析儀帶寬這個(gè)指標(biāo),那么功率分析儀帶寬的重要性在哪里,怎么判斷功率分析儀的帶寬指標(biāo)呢?

功率分析儀帶寬的基本定義

  從電子電路角度出發(fā),帶寬(Bandwidth)本意指的是電子電路中存在一個(gè)固有通頻帶。

  具體到信號(hào)帶寬是指信號(hào)頻譜的寬度,也就是信號(hào)的最高頻率分量與最低頻率分量之差。如一方波信號(hào)最低頻率為2khz,最高頻率為14khz,則該信號(hào)的帶寬為14-2=12khz。

  還有一個(gè)重要的定義就是功率分析儀的有效帶寬,功率分析儀有效帶寬是指功率分析儀能夠測量和分析信號(hào)的最高頻率。在測量中,在功率分析儀有效帶寬內(nèi),必須集中了所測信號(hào)的絕大部分諧波分量。換句話說,若信號(hào)丟失有效帶寬以外的諧波成分,不會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生明顯影響,這樣的測量才會(huì)有意義。所以,有效帶寬才是影響測量的重要因素。

  提到帶寬,就不得不提傅里葉變換,信號(hào)采用傅里葉級(jí)數(shù)展開,含有一定比例的最高頻率成分就是信號(hào)的帶寬。有興趣深入了解傅里葉變換的,可以閱讀這兩篇文章,對(duì)傅里葉變換的概念以及怎樣學(xué)習(xí)了解傅里葉變換做了詳細(xì)的解讀。

  傅里葉變換定義

  深入淺出學(xué)習(xí)傅里葉變換

  另外,小編之前整理了信號(hào)帶寬和有效帶寬的資料,對(duì)這兩個(gè)定義做了詳細(xì)描述。

  信號(hào)帶寬

  有效帶寬

采樣率與帶寬的關(guān)系

  我們都知道采樣定理,采樣定理規(guī)定只要采樣頻率大于或等于有效信號(hào)最高頻率的兩倍,采樣值就可以包含原始信號(hào)的所有信息,被采樣的信號(hào)就可以不失真地還原成原始信號(hào)。所以采樣率與帶寬有著密不可分的關(guān)系,很多人理解為采樣率越高,測量越準(zhǔn)確。但是在測量中,確實(shí)測量帶寬與采樣率并不是這樣。

  在采樣頻率與帶寬的“陷阱”一文中,已經(jīng)明確對(duì)做出來了解釋,功率分析儀標(biāo)稱的帶寬指標(biāo),與功率測量,尤其是諧波分析等測量功能,并無直接關(guān)系!而現(xiàn)在很多功率分析儀對(duì)于用戶實(shí)際使用的有意義的有效帶寬并沒有直接體現(xiàn),而宣傳中有明顯的夸大嫌疑。

  另外,我們經(jīng)??吹焦β史治鰞x的帶寬要大于采樣率,看上去不符合采樣定理。這是因?yàn)楣β史治鰞x采用等效采樣這種技術(shù),實(shí)現(xiàn)了相對(duì)低采樣率對(duì)高頻信號(hào)的采集,變相的達(dá)到了拓寬分析儀帶寬的目的。等效采樣是高速示波器的關(guān)鍵技術(shù)之一。在測量特定的信號(hào)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量,但是并不適用于所有信號(hào)的測量,特別是變頻電量測量領(lǐng)域。這在功率分析儀帶寬高于采樣率,真的能準(zhǔn)確測量嗎?一文對(duì)做了詳細(xì)的解釋。

功率分析儀帶寬與測量的關(guān)系

  首先來說下,功率分析儀帶寬是不是越寬越好。我們要知道信號(hào)帶寬、固有帶寬、數(shù)字帶寬、防混疊濾波器帶寬、傳感器帶寬都是與功率分析儀帶寬相關(guān)的幾個(gè)重要指標(biāo),寬頻帶功率分析儀帶寬相關(guān)的幾個(gè)重要指標(biāo)這篇文章對(duì)這些概念做了詳細(xì)的描述。顯而易見的是,這些參數(shù)的指標(biāo)也是直接對(duì)測量產(chǎn)生影響。在功率分析儀帶寬是否越寬越好?一文已經(jīng)對(duì)測量與帶寬關(guān)系做了詳細(xì)的解答,也已經(jīng)下了結(jié)論:影響測量是功率分析儀的有效帶寬而不是固有帶寬,而市面上大多數(shù)功率分析儀宣傳都是固有帶寬,有明顯的夸大嫌疑。


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