频谱分析仪能测什么？为什么要测量频谱？

　　频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器，用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量，可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数，是一种多用途的电子测量仪器。它又可称为频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析器、频率特性分析仪或傅里叶分析仪等。

　　基于快速傅里叶变换(FFT)的现代频谱分析仪，通过傅里叶运算将被测信号分解成分立的频率分量，达到与传统频谱分析仪同样的结果。这种新型的频谱分析仪采用数字方法直接由模拟/数字转换器(ADC)对输入信号取样,再经FFT处理后获得频谱分布图。

N9020B-RT2实时频谱分析仪

　　用FFT计算信号频谱的算法

　　离散付里叶变换X(k)可看成是z变换在单位圆上的等距离采样值

　　同样，X(k)也可看作是序列付氏变换X(ejω)的采样，采样间隔为ωN=2π/N

　　由此看出，离散付里叶变换实质上是其频谱的离散频域采样，对频率具有选择性(ωk=2πk/N)，在这些点上反映了信号的频谱。

　　根据采样定律，一个频带有限的信号，可以对它进行时域采样而不丢失任何信息，FFT变换则说明对于时间有限的信号(有限长序列)，也可以对其进行频域采样，而不丢失任何信息。所以只要时间序列足够长，采样足够密，频域采样也就可较好地反映信号的频谱趋势，所以FFT可以用以进行连续信号的频谱分析。

　　分类

　　频谱分析仪分为实时分析式和扫频式两类。前者能在被测信号发生的实际时间内取得所需要的全部频谱信息并进行分析和显示分析结果；后者需通过多次取样过程来完成重复信息分析。实时式频谱分析仪主要用于非重复性、持续期很短的信号分析。非实时式频谱分析仪主要用于从声频直到亚毫米波段的某一段连续射频信号和周期信号的分析。

罗德与施瓦茨FPC1500频谱分析仪

　　为什么要测量频谱?

　　1.频域测量更适于确定信号的谐波分量

　　在无线通信领域，人们非常关心带外辐射和杂散辐射。例如在蜂窝通信系统中，必须检查载波信号的谐波成分，以防止对其它有着相同工作频率与谐波的通信系统产生干扰。工程师和技术人员对调制到载波上的信息的失真也非常关心。三阶交调(复合信号的两个不同频谱分量互相调制)产生的干扰相当严重，因为其失真分量可能直接落入分析带宽之内而无法滤除。

　　2.频谱监测是频域测量的又一重要领域

　　**管理机构对各种各样的无线业务分配不同的频段，例如广播电视、无线通信、移动通信、警务和应急通信等其它业务。保证不同业务工作在其被分配的信道带宽内是至关重要的，通常要求发射机和其它辐射设备应工作于紧邻的频段。在这些通信系统中，针对功率放大器和其它模块的一项重要测量是检测溢出到邻近信道的信号能量以及由此所引起的干扰。

　　3.EMI测试对于电气或者电子产品制造行业的必要性

　　电磁干扰(EMI)是用来研究来自不同发射设备的有意或无意的无用辐射。在此我们关心的问题是，无论是辐射还是传导(通过电力线或其它互导连线产生)，其引起的干扰都可能影响其它系统的正常运行。根据由**机构或行业标准制定的有关条例，几乎任何从事电气或电子产品设计制造的人员都必须对辐射电平与频率的关系进行测试。

　　4.部分示波器也有FFT功能，同频谱仪的区别在哪里?

　　示波器一般有一个FFT功能可以从频率域的角度显示信号，但它的性能指标一般不足以分析射频的，特别是带调制的信号。这个性能不足主要表现在两个方面：

　　第一测量的带宽不同：示波器的设计主要用于观察基带信号的，所以一般来说带宽都不是很宽，最常见的是几十到几百MHz。当然，随着数字电路技术的快速发展，基带信号的速率也在快速提升，所以，一些中高档的示波器也能到GHz这个数量级。而频谱仪主要用以分析载波及调制了的射频信号，所以频谱仪的频率范围通常要宽很多，某些产品达到50GHz。

　　第二是灵敏度和动态范围不一样。大家知道示波器的所能测到的最小信号的幅度一般是1毫伏。我们可以换算一下，阻抗是50欧姆的条件下，一毫伏等于-47dBm，频谱仪远远超过于此。这种测量最小信号的能力也决定了频谱仪在同时观测大信号和小信号方面远胜于示波器，这种同时观测大信号和小信号的能力，也就是平常我们所说的动态范围。

       以上就是频谱分析仪能测什么?为什么要测量频谱?的介绍，欲了解更多信息，欢迎访问安泰测试进行咨询了解。