頻譜分析儀維修在業余電臺的應用

儀器維修測量發射機的發射頻譜和帶外輻射是頻譜儀在業余電臺中的典型應用之一。

理想的發射機發出的射頻信號應該僅為工作頻率的信號，但實際上，由于電子電路的一些特性，發射機在輸出主射頻信號的同時還會輸出一些諧波，典型的情況就是會在工作頻率的整數倍頻上出現諧波發射。例如，一部工作在7.050MHz發射的電臺，多多少少會在2倍頻14.100MHz、3倍頻21.150MHz 等倍數頻率上發射。有興趣的愛好者可以做一個簡單的試驗，用一部對講機在145MHz上發射，同時在很近的距離用另一部對講機在435MHz頻率上接收（正好是2m波段對講機工作頻率的3倍），一定會聽到145MHz對講機發出的聲音，這就說明存在倍頻諧波發射。諧波的發射如果不加以控制，會無意中干擾其他的通信和電子設備工作，所以發射機在功率放大器的后級都設有低通濾波器，以盡量抑制高次諧波的輸出。

國家對無線電設備的帶外發射有嚴格的規定，雜波散射也是無線電管理局對發射機強檢的必然項目。實際設備使用中，由于設備故障或者濾波器元器件老化等原因，都會引起發射機雜波增大。頻譜儀是檢測帶外發射的利器，通過頻譜儀的搜索功能可以檢測到發射機的帶外發射點以及每個發射點的輸出幅度。對于自制發射機和功率放大器的業余電臺愛好者，通過頻譜儀，能有效調整末級濾波器，將帶外輻射抑制到小，同時將對主通信信號的影響降到低。另外，在HAM自制電臺時，頻譜儀還能很方便地觀察頻率合成器輸出信號的純度。

有些具備跟蹤信號發生器的頻譜儀能夠測量兩端口網絡的頻幅特性，被很多業余電臺愛好者視為調整帶通濾波器和中繼臺雙工器的理想工具（當然，使用矢量網絡分析儀更好）。如果配合駐波電橋使用，頻譜儀可以以圖形曲線的方式顯示出天線的頻幅特性，這對制作天線十分有利。HAM可以借此迅速直觀地了解DIY天線的匹配情況和帶寬并加以修正，使用起來比單一駐波比表要方便多了。

儀器維修實戰操作

Agilent ESA-L系列頻譜儀為典型新型數字化頻譜儀，繼承了HP頻譜儀操作界面。

步，開機預熱。E4403具有很強大的自動測量功能，可以顯示頻率和信號幅度。頻譜儀外接功率衰減器，衰減量可以事先輸入頻譜儀，這樣頻譜儀在自動測量信號幅度時會自動加入運算，省得用戶自己再做加減法。

第二步，設定中心頻率，在E4403控制面板左上角按下"FREQUENCY"長條狀按鍵，通過數字鍵盤直接輸入頻率數據即可。E4403頻率設置有兩種方式，一種是設置中心頻率，另一種是設置掃描起始頻率和結束頻率，通過屏幕邊上的軟鍵可以選擇。

第三步，設置掃描寬度，按下控制面板左上角"SPAN"長條狀按鍵，然后直接輸入掃描帶寬即可。系統會自動選擇適合的RBW和VBW分辨率，如果用戶有特殊需求，也可以手動設定RBW/VBW.

第四步，設定參考電平幅度。按下控制面板左上角的"AMPLITUDE"長條狀按鍵，然后輸入參考電平（也可以使用控制面板上的飛梭調節），通過參考電平調節使得信號在頻譜圖上有較好的顯示。

E4403的詳細設定非常復雜，上面提到的只是簡單的基礎設定。有時，做一些高級設定時會出現儀器表現異常的情況，此時可以按控制面板右上角的綠色"Preset"鍵恢復基本設定狀態，然后重新操作。

頻譜儀輸入端口的功率比較小，一般高輸入功率不超過1W（30dBm），所以遇到像對講機、短波電臺等大功率信號時，需要使用衰減器來將信號等比縮減后再輸入頻譜儀。容易損壞頻譜儀的誤操作就是將功率過大的信號直接輸入頻譜儀，導致頻譜儀內部衰減器損壞。要知道中高檔頻譜儀價格昂貴，維修費用也非常高昂。對將頻譜儀用于對講機和小型短波電臺維修檢測的用戶，建議在頻譜儀輸入端口前串聯一個30~40dB的功率型衰減器。

為了有利于信號細節的顯示和發現信號，盡量使用較小的掃描帶寬和較高的分辨率（RBW和VBW）。合理配置外部衰減器，使進入頻譜儀的信號幅度適當，因為較大的信號進入頻譜儀容易引起顯示失真。善用數字頻譜儀的"MARKER"功能和測量功能，自動測量的數據會比傳統"數格子"精確得多，也高效得多。例如，檢測對講機的高次諧波就可以充分利用頻譜儀的ΔMARKER、CFSTEP功能和search功能。對于測量快速跳變不穩定的信號，如TDMA類型的信號，可以充分利用頻譜儀"MAXHOLD（大值保持）"功能捕捉出現的信號。