原创 浅谈射频万用表“频谱分析仪”

与网络分析仪、示波器以及信号发生器一样，频谱分析仪也属于必不可少的射频测试测量仪器。

而在所有射频测试仪器中，频谱分析仪是功能较为齐全的一类，能够完全适用于实验室设备，或集成在较大的射频测试组件中，也可以用作移动射频信号/干扰捕获应用的一部分，甚至可以是无线和手机信号塔技术人员的随身穿戴装备。这些设备对于识别和定位干扰信号以及测量射频组件和系统来说至关重要。

一、频谱分析仪的应用

频谱分析仪在本质上是专业度极高且可进行不同配置调整的接收器，因此应用范围非常广泛，能够用于检测和测量连续波（CW）及调制射频/微波信号。通常情况下，频谱分析仪的感应硬件以及相关功能项与软件及控制系统相结合使用，进而实现更为强大的信号信息收集和测量。例如，某些频谱分析仪可用于测量动态范围、峰值功率、平均功率、峰值平均功率比（PAPR），以及其他在表征射频设备中所需的性能测量。

用户在使用频谱分析仪时，最常见也最熟悉的界面是标准频率与信号功率曲线。一些频谱分析仪还可以绘制出在一段时间内的频率和信号功率，称为瀑布图，这对于分析处于该时间段内的瞬态信号特性来说非常有用。其他常见的频谱分析仪界面还包括调制/解调图示，其中有部分能够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：扫频式频谱分析仪（SSA）、实时频谱分析仪（RTSA）以及矢量频谱分析仪（VSA）。扫频式频谱分析仪（SSA）使用调谐元件沿所需的频率范围进行扫描。老式的扫频式频谱分析仪（SSA）在工作时使用模拟调谐、滤波及显示元件，而现代扫频式频谱分析仪（SSA）将输入信号数字化，并使用快速傅立叶变换（FFT）方法将时域输入信号转换为频域。实时频谱分析仪（RTSA）与扫频式频谱分析仪（SSA）相似，不同之处在于实时频谱分析仪（RTSA）在扫描时，使用叠加的FFT，从而可以捕获持续时间非常短的信号。实时频谱分析仪（RTSA）还可以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。

三、频谱分析仪的连接部件

尽管保证一台频谱分析仪正常运作所需要的硬件绝大多数已预设在设备中（对于由PC驱动的频谱分析仪而言，则多数配置在频谱仪与PC之间），但仍然需要使用额外的射频部件才能将频谱仪连接到被测器件（DUT）、天线和传输线。这类射频部件通常包括同轴转接头，用于将频谱分析仪的同轴输入端口配接至任何设备或同轴电缆。此外，便携式天线在干扰捕获或信号搜寻应用中也是必不可少的，其对于外部测试同样非常有用。最后，在处理超出频谱分析仪阈值的信号电平时，需要使用射频衰减器，因频谱分析仪内置的衰减器对于外部输入信号的衰减程度太过有限。

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