頻譜分析儀的應用、分類及原理

　　頻譜分析儀是一種研究電信號頻譜結構的儀器，它是一種多用途電子測量儀器。也可稱為頻域示波器、跟蹤示波器、分析示波器、諧波分析儀、頻率特性分析儀或傅里葉分析儀。

　　在所有射頻測試儀器中，頻譜分析儀是一種功能齊全的，可以完全應用于實驗室設備，或者集成到更大的射頻測試組件中，也可以作為移動射頻信號/干擾捕獲應用的一部分，甚至可以作為無線和手機發射塔技術人員佩戴的便攜設備。這些器件對于識別和定位干擾信號以及測量射頻組件和系統至關重要。

　　一、頻譜分析儀的應用

　　頻譜分析儀本質上是一種專業性很強的接收機，可以在不同的配置下進行調整，因此應用范圍很廣，可以用來探測和測量連續波(CW)和調制射頻/微波信號。通常，頻譜分析儀的感應硬件和相關功能項與軟件和控制系統相結合，以實現更強大的信號信息采集和測量。例如，一些頻譜分析儀可用于測量動態范圍、峰值功率、平均功率、峰均功率比(PAPR)以及表征RF設備所需的其他性能測量。

　　用戶在使用頻譜分析儀時，最常見、最熟悉的界面就是標準頻率和信號功率曲線。有些頻譜分析儀還可以畫出一段時間內的頻率和信號功率，稱為瀑布圖，對于分析這段時間內瞬態信號的特性非常有用。其他常見的頻譜分析儀接口還包括調制/解調圖，其中一些可以直接顯示來自輸入信號的IQ數據。

　　二、頻譜分析儀的類型

　　頻譜分析儀也稱信號分析儀，主要類型有:掃描頻譜分析儀(SSA)、實時頻譜分析儀(RTSA)和矢量頻譜分析儀(VSA)。

　　掃描頻譜分析儀(SSA)使用調諧元件來掃描所需的頻率范圍。老式的掃頻頻譜分析儀(SSA)在工作中使用模擬調諧、濾波和顯示部件，而現代的掃頻頻譜分析儀(SSA)將輸入信號數字化，并通過快速傅立葉變換(FFT)將輸入信號從時域轉換到頻域。

　　實時頻譜分析儀(RTSA)類似于掃描頻譜分析儀(SSA)，只是實時頻譜分析儀(RTSA)在掃描中使用疊加FFT，可以捕獲持續時間非常短的信號。實時頻譜分析儀(RTSA)也可用于在設定的頻率范圍內連續捕獲信號信息，直到達到實時帶寬的極限。

503A/507A 實時頻譜分析儀

　　三、頻譜分析儀的連接部件

　　雖然保證頻譜分析儀正常工作所需的大部分硬件已經預置在設備中(對于PC驅動的頻譜分析儀，大部分布置在頻譜分析儀和PC之間)，但仍然需要額外的射頻元件將頻譜分析儀連接到被測設備(DUT)、天線和傳輸線。此類射頻組件通常包括同軸適配器，用于將頻譜分析儀的同軸輸入端口連接到任何設備或同軸電纜。

　　此外，手持式頻譜分析儀的天線在干擾捕捉或信號搜索應用中也是必不可少的，對于外部測試也非常有用。最后，在處理超過頻譜分析儀閾值的信號電平時，需要使用射頻衰減器，因為頻譜分析儀內置衰減器對外部輸入信號的衰減過于有限。

　　R&S FSH3 手持式頻譜分析儀

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