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频谱分析仪简史(80年代之前)

至少在80年代以前,整个频谱分析仪市场都由HP引领。信号源曾今是HP的第一个产品。40年代早期,HP车库图片里的DavePackard用300A波形分析仪

至少在80年代曾经,整个频谱剖析仪商场都由HP引领。

信号源曾今是HP的第一个产品。“40年代前期,HP车库”图片里的DavePackard用300A波形剖析仪测验205AG信号发生器。

HP在1964年推出了频谱剖析仪。这个商场本来归于“Polarad”和“Panoramic”。这两个公司都出产剖析仪,大多数是Klystrons作为第一本振的独自波段、手动调谐接收机。第二本振是扫频,供给了100MC扫频宽度。项目工程师ArtFong被组织制作HP剖析仪,改造性的改动其是将扫频功用作为第一本振。运用向后波振荡器(BWO)作为第一本振,使得可符号的2000MC扫描宽度成为或许。

HP8551A第一次露脸真实1964年8月。1965年的目录这么介绍“微波频谱剖析仪的全新概念”。

第一台校准的频谱剖析仪

851A/8551A频谱剖析仪经过同轴输入掩盖了10MC到10GC的频率规模,经过外部的波导混频器和适配器掩盖了8.2~40GC。

校准的频谱宽度从100kC~2GC。这么宽的频谱使得宽的别离信号和和宽的频谱,单一信号、失真产品的具体查看成为或许。

信号起伏由0~60dB的RF衰减器(10dB步进),外加80dB的IF衰减器(1dB步进)操控。校准,显现动态规模60dB.

HP8551A频谱剖析仪是BillHewlett在1983年编写的“时机的立异”一书中以为最为成功的产品之一。

“在写这篇文章之前,频谱剖析仪现已流行了好久。HP产品之前,这些仪器有一些十分实践的问题和约束。比方,谐波和杂散信号会常常导致不稳定的成果。别的,关于频率参阅不行准确,动不动就需求校准。终究,他们是窄带的,需求一系列插件调谐器掩盖感兴趣的频段。,新方法、新东西的开发火烧眉毛。

解决之道是选用改善的后向波振荡器,给出“洁净的信号”。一个本地的出产商为咱们规划了符合要求的、频率掩盖了2~4GHz规模并且电压可调的管子。低噪声的2GHzIF放大器、10MHz~4GHz直接频率可由和4Ghz的镜像频率阻隔开来,简单取得超越0.4GHz的频率。10MHz石英晶体振荡器的运用使得调和谐扫频时取得1%的准确度是可行的,也能够在扫频宽度和速度改动时为优化分辨率而主动挑选波段。对数显现能够取得60dB的动态规模。

仪器带来了频谱剖析仪的改造,并敞开了许多新的运用。”

下一个十年

ArtFong理念的下一个演化是产生了70年代HP最为广泛的产品线。140系列示波器主机和855x频谱剖析仪插件系列为HP的品牌提高带来了重要的奉献,直到HP35口袋计算器的诞生。

855x系列1968年跟着8552A和8553L配对插件以及141S显现部分开端出产。刚开端被称为“全校准频域丈量体系”“很简单运用以及转变成示波器。”频率掩盖了1kHz~110MHz,运用包含音频,视频,和IF放大器,导航辅佐,电信表,复用基带,以及商业AM、FM、TV、和陆地移动通讯。

1969年8月推出的8554LRF插件,将频率上限扩展到UHF波段,运用YIG调谐固态第一本振掩盖了0.5~1250MHz的频率规模。第一次能够在全波段内单次扫频,并坚持了110MHz插件的平整,动态规模和肯定起伏校准。

1971年9月,调谐部分掩盖了10MHz~18GHz(8555A),低频部分掩盖了20Hz~300kHz(8556A)和2个追寻信号发生器(8443A,0.1~110MHz)和(8444A,0.5~1300MHz)被出产出来。

主动频谱剖析仪

1972年,HP的首台计算机、第二代组成器,855x频谱剖析仪插件宗族界面,组成了第一台主动化频谱剖析仪体系。

开端,这套体系被用在两个职业。一个是“频谱监测”,包含站点查询,体系监测,电子一致性测验,和一些电子智能的运用。另一个是“鼓励/呼应测验”,包含常常在放大器,混频器,调制器,复用器,晶振,接收机和发射机的联合等运用上进行的频域测验。

这些十分贵重的主动频谱剖析仪体系在开端的时分只存在于有限的商场,可是每一个构成部分,包含计算机,界面和软件都是由HP“内部制作”。这些多样的,内部know-how使得HP比其他主动频谱剖析仪有着明显的抢先优势。计算机的下一个明显改善时集成和数字工艺的引进,终究导致了70年代之前8566,主动微波频谱剖析仪的诞生。

8580A体系

8580A以及非线性器材的鼓励/呼应测验体系

低频,贱价,主动化

1975年,面向中小型公司的贱价,音频和射频主动化频谱剖析仪呈现。

推进这个的要素有几方面。首先是1972年推出的第二代HP桌面计算器(9810/20/30)。其次是“IEEE488”接口的呈现,这个接口就是闻名的HP-IB,今日更知名的称号是GPIB。HP-IB尔后也成为HP每一台可编程仪器的规范装备。

3571A是第一台这姿态的频谱剖析仪。掩盖了10Hz~13MHz规模,运用外部可编程组成器作为第一本振,带有信号追寻功用。3320B组成源是最廉价的解决方案,3330A/B给出了改善的准确度和快的丈量速度。不同剖析仪和组成源的组合形成了3044A和3045A主动频谱剖析仪。

虽然频谱在低端,可是这些仪器创始了运用组成源作为本振,带来了准确度的改造,运用计算机带来了数据处理和显现数据的新途径。

左上3320B,左下3571A,右9810

1973年,HP3580A

整个70年代,HP推出了各式各样的频谱剖析仪,以满意不同商场和不同客户的需求。数字电路的鼓起,LED的创造,极大推进了产品的开展。3580A就是这样的一款模仿频谱剖析仪,频率规模5Hz~50kHz。

3580A的严重改善是能够数字存储显现信息。这样显现能够经过数字内存在一般CRT上快速改写,这一点关于模仿存储和慢扫速来说就算是运用最好的CRT也会有问题。其次经过运用“习惯扫描”的技能减少了扫描时间。这项技能给一般坐落噪声或阈值电平纸上的频谱带来了抢先。当信号坐落阈值之下时,加速扫描是或许的。当信号搞过阈值时,扫描慢下来以再现全呼应。这在扫描速度上取得了尽或许多的起伏改善。

再次,RBW低至1Hz,这在其时是最好的,使得别离十分挨近的频谱成为或许,也简化了噪声剖析。一切这些特性加起来,使得3580A成为十分超卓的低频频谱剖析仪。

1975,HP8558B

HP8558是为了简化操作而规划的全校准频谱剖析仪。这相同是一个根据180系列示波器主机的插件规划。

剖析仪频率掩盖了100kHz~1500MHz的规模,LED读出功用带来了更准确的频率丈量。肯定幅值校准和大的显现屏使得准确的电压和功率丈量成为或许。经过耦合操控,操作只需3个旋钮,这极大了简化了操作。贱价和便携性使得8558B广泛成为台式和站点保护的仪器,首要运用于电信和有线电视。

1978HP8565A

8565A掩盖了10MHz~22GHz(运用外部混频器可到40GHz),内建了YIG预选滤波器。在0.1~22GHz的规模内,以2个Span进行6个微波波段之一接近的快速信号定位剖析。

窄Span内的全主动化稳定性减少了残留FM和漂移。规范RBW从1kHz到3MHz。选件100供给了100Hz和300Hz的IF带宽滤波器。

CRT,LED显现了在中心方位评价信号所需的一切相关设置。数据能够显现在CRT上。2年后的8569B改善了8565的功用,全HP-IB可编程和数字存储显现替代了可变余晖的模仿CRT。

1978,HP8568A

跟着微操控器的呈现,根据微操控器的仪器不只使得数据剖析带来了明显改善,并且还供给了操控愈加杂乱和强壮的丈量硬件簇新方法。8568A就是第一台这样的频谱剖析仪,掩盖了100Hz~1500MHz,组成源操控调谐,RBW详尽10Hz在悉数调谐规模内,90dB对数显现,出色的频谱纯度,带有显现信息的数字存储。HP-IB使得8568A成为出产线,无人值守的频谱查询等相似运用的功用强壮而极具性价比的频谱剖析仪。

8568是一台肯定值得回想的频谱剖析仪,现已开始具有了现代频谱剖析仪的一切特征。1978年在巴黎展出时曾引起了极大的颤动,参观者欣喜若狂,不敢相信自己的眼睛,解说者只讲得口干舌燥,格外卖力。在8568A上初次呈现的Marker-PeakSearch-MarkerCenterFreq-Zoom功用在模仿频谱剖析仪从未呈现过。一年后,HP又推出了具有相同功用,但频率现已扩展到22GHz的微波频谱剖析仪。

8568A在巴黎的展会上。

1979年,HP3582A

HP3582A是介于信号和频谱剖析边际的双通道,实时剖析仪,集成了传递函数丈量功用,掩盖了0.02Hz~25kHz。这是第一台供给实时频谱功用的剖析仪,借助于FFT微处理器和网络剖析仪,具有独立的双通道输入。

注:此处的信号剖析仪跟现在所提的信号剖析仪有很大差异,其时的信号剖析仪首要面向音频和振荡剖析,而现在的信号剖析仪是在频谱剖析仪的基准上开展而来,专门进行射频信号,调制信号剖析的比频谱剖析仪高档的多的仪器。

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