頻譜分析儀常見問題的分析與處理

頻譜分析儀是開展日常無線電監測與無線電管理的重要設備之一。
它體積小、功能強大,可以方便地對無線電波進行監測、分析，對無線電發射設備的性能進行測試，現已廣泛地應用于無線電監測與檢測工作。
雞西無線電監測站作為地市級的無線電監測站，使用的是德國Rohde & Schwarz公司的FSP掃描式頻譜分析儀。
該頻譜儀測量速度快、功能強，并且具有寬大的彩色顯示屏，使用起來非常方便。
但由于監測人員水平不一，在使用頻譜分析儀過程中難免會出現一些問題。
本文總結、分析了近期頻譜分析儀的使用問題，供同行們參考。
1 問題一：已保存的頻譜數據無法調用FSP頻譜分析儀具有保存和調用已測試數據結果的功能，此功能在日常無線電監測、檢測工作中發揮著重要作用。
無線電監測工作經常在野外進行，需要使用頻譜儀的保存和調用功能把頻譜測量數據保存起來，以便回到監測站后進行更深入的分析。
近來，雞西無線電監測人員在邊境地區監測時遇到一個問題，保存的頻譜數據無法調用。
鑒于此功能在以往的監測、檢測工作中經常用到，我們可以排除操作因素，也表明儀器處于良好的工作狀態。
因此我們只能從儀器的設置入手，查找可能產生這種現象的原因。
首先，檢查存儲的文件是否存在，按FILE鍵，然后選擇FILE MANAGER按鍵，此時要求選擇文件的存儲路徑，FSP默認的存儲路徑是：D：USERCONFIG。
用向下箭頭鍵檢查所存儲的文件是否存在。
當然，我們也可以進入FSP的WINDOWS NT的桌面，直接進入D盤進行檢查，這需要接上鍵盤和鼠標。
可以在儀器啟動時按Ctrl+ESC進入桌面，也可以在儀器啟動完成后按ALT+F4關閉R&S測試程序,檢查完成后可以雙擊桌面上文件名為R&S Analyzer Interface的圖標重新進入頻譜分析界面。
圖1 檢查存儲文件是否存在經檢查,所存儲的文件存在（如圖1所示）。
在此處，可以看到很多文件名相同而擴展名不同的文件。
頻譜儀默認的保存格式是CURRENT SETTINGS當前的儀器設置，所保存的并不是當前的測試結果。
要保存當前的測試結果，至少需要將ALL TRACES所有蹤跡項選中。
具體設置方法是：按FILE鍵，選擇ITEMS TO SAVE/RCL軟鍵，移動光標到ALL TRACES選項上，按ENTER鍵。
此時，該選項前面多了一個對號。
當然也可按ENABLE ALL ITEMS啟動全部選項，此時保存的文件才是當前的測試結果。
圖2 FSP的文件列表那么，既然文件存在，為什么無法調用呢？經過深入分析與查找，我們最后在FSP的文件列表中發現了問題。
如圖2所示，文件列表中顯示的文件名都是以往存儲的文件，這些文件可以調用出來。
但最近一段時間所保存的文件不在此列表框中。
我們做了一次對比試驗：保存一個文件，在文件的列表中可以顯示出剛保存的文件，并且可以正常調用；重啟頻譜儀，文件列表框內已經沒有剛保存的文件，而且無法調用該文件。
那么，是不是因為文件列表有存儲空間的限制？文件列表大約能顯示160個文件名，將原有的舊文件刪除，后來保存的文件即在列表框中顯示出來了，并且可以被調用。
由此，我們確定FSP的保存調用功能中的文件列表存儲空間是有限制的。
FSP調用文件是從文件列表中尋找的，如果列表中沒有，即使該文件已經被保存下來，也無法調用。
因此，在使用FSP的存儲與調用功能時，要及時把測量數據導出，并將FSP上的原文件刪除以留出足夠的存儲空間。
2 問題二：按PRESET鍵，儀器不能復位在使用FSP進行測試時，我們曾遇到這樣一個問題：按下PRESET鍵，FSP沒有任何反應。
在當時的設置情況下，FSP自檢和校準均通過，并且手動設置頻譜儀的各項測試參數，頻譜儀也能正常進行測試。
因此，我們只能從頻譜儀的設置入手來查找原因。
首先，我們分析了頻譜儀PRESET的工作原理。
使用PRESET鍵，FSP將使用STARTUP RECALL功能，STARTUP RECALL功能中可以設置常用的環境參數設置。
當按下PRESET鍵時，STARTUP RECALL功能設置的數據就會裝載。
根據選擇的配置文件的不同，所調用的環境參數也不一樣。
FSP的PRESET默認調用的主要參數是：中心頻率6.8GHz、跨距13.6GHz、參考電平-20dBm等。
因此，恢復出廠時的默認設置，我們也可以這樣操作：按FILE鍵，然后選擇STARTUP RECALL鍵，在彈出列表框中用向上鍵選擇FACTORY選項，退出即可。
當然，我們也可以根據不同的測試環境，編制一些常用的配置文件。
3 問題三：測試的頻率發生偏離
圖3 FSP顯示頻譜發生偏離正常情況下，FSP顯示頻譜的中心頻率與所測試的發射機所發射的中心頻率相同。
但在一次發射機測試時，我們發現FSP所顯示頻譜的中心頻率與發射機所發射的中心頻率不同（見圖3），而且偏離值不固定。
頻偏產生的原因一般有兩種。
一種是發射機頻偏，這個可能性在經綜合測試儀測定后可以排除。
那么，另一個原因只能是頻譜儀自身的原因了。
頻譜儀解調的工作原理是，輸入信號通過與本振頻率混頻、放大、解調等，然后顯示出來。
最容易出問題的是本振環節。
FSP的本振是通過一個基準時鐘頻率產生的。
FSP默認選用內部參考時鐘頻率。
當選用外部參考時鐘頻率時，如果在儀器的后面板的REF IN沒有標準時鐘頻率信號輸入，FSP將出現頻率偏離現象。
因此，在沒有標準時鐘頻率信號源時，我們應選擇內部參考時鐘頻率，具體的選擇方法是：按SETUP鍵，然后選擇REFERENCE INT即可，并對設備進行全面的校準和自檢。
4 結束語除了以上所列的幾個方面，在頻譜儀的使用中還有很多需要注意的問題。
例如，開機時不能接天線或者輸入信號，而應先檢查頻譜儀的衰減設置是否設置在自動檔。
因為如果衰減設為0dB，周圍的大信號將會造成頻譜儀的輸入電路損壞。
此外，頻譜儀的輸入阻抗是否匹配，參考電平的設置與掃描的次數是否合理等，都會直接影響測試結果的準確性。
因此，無線電監測人員應養成良好的使用習慣，確保頻譜儀處于良好的工作狀態以減少故障。