频谱分析仪的应用、分类及原理

　　频谱分析仪是一种研究电信号频谱结构的仪器，它是一种多用途电子测量仪器。也可称为频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析仪、频率特性分析仪或傅里叶分析仪。

　　在所有射频测试仪器中，频谱分析仪是一种功能齐全的，可以完全应用于实验室设备，或者集成到更大的射频测试组件中，也可以作为移动射频信号/干扰捕获应用的一部分，甚至可以作为无线和手机发射塔技术人员佩戴的便携设备。这些器件对于识别和定位干扰信号以及测量射频组件和系统至关重要。

　　一、频谱分析仪的应用

　　频谱分析仪本质上是一种专业性很强的接收机，可以在不同的配置下进行调整，因此应用范围很广，可以用来探测和测量连续波(CW)和调制射频/微波信号。通常，频谱分析仪的感应硬件和相关功能项与软件和控制系统相结合，以实现更强大的信号信息采集和测量。例如，一些频谱分析仪可用于测量动态范围、峰值功率、平均功率、峰均功率比(PAPR)以及表征RF设备所需的其他性能测量。

　　用户在使用频谱分析仪时，最常见、最熟悉的界面就是标准频率和信号功率曲线。有些频谱分析仪还可以画出一段时间内的频率和信号功率，称为瀑布图，对于分析这段时间内瞬态信号的特性非常有用。其他常见的频谱分析仪接口还包括调制/解调图，其中一些可以直接显示来自输入信号的IQ数据。

　　二、频谱分析仪的类型

　　频谱分析仪也称信号分析仪，主要类型有:扫描频谱分析仪(SSA)、实时频谱分析仪(RTSA)和矢量频谱分析仪(VSA)。

　　扫描频谱分析仪(SSA)使用调谐元件来扫描所需的频率范围。老式的扫频频谱分析仪(SSA)在工作中使用模拟调谐、滤波和显示部件，而现代的扫频频谱分析仪(SSA)将输入信号数字化，并通过快速傅立叶变换(FFT)将输入信号从时域转换到频域。

　　实时频谱分析仪(RTSA)类似于扫描频谱分析仪(SSA)，只是实时频谱分析仪(RTSA)在扫描中使用叠加FFT，可以捕获持续时间非常短的信号。实时频谱分析仪(RTSA)也可用于在设定的频率范围内连续捕获信号信息，直到达到实时带宽的极限。

503A/507A 实时频谱分析仪

　　三、频谱分析仪的连接部件

　　虽然保证频谱分析仪正常工作所需的大部分硬件已经预置在设备中(对于PC驱动的频谱分析仪，大部分布置在频谱分析仪和PC之间)，但仍然需要额外的射频元件将频谱分析仪连接到被测设备(DUT)、天线和传输线。此类射频组件通常包括同轴适配器，用于将频谱分析仪的同轴输入端口连接到任何设备或同轴电缆。

　　此外，手持式频谱分析仪的天线在干扰捕捉或信号搜索应用中也是必不可少的，对于外部测试也非常有用。最后，在处理超过频谱分析仪阈值的信号电平时，需要使用射频衰减器，因为频谱分析仪内置衰减器对外部输入信号的衰减过于有限。

　　R&S FSH3 手持式频谱分析仪

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