频谱仪的输入频率范围可分为：
AF range: ~1MHz
RF range: ~3GHz
microwave range:~40GHz
millimeter-wave range:>40GHz
可以采用不同的基本概念来实现频谱仪，进而适应不同的频率范围要求。
其中傅立叶分析仪（FFT分析仪）和超外差频谱分析仪是其中两种主要的概念。
今天就详细来说说超外差架构的频谱分析仪。
FFT分析仪的架构如下图所示，在经过低通滤波器后，输入信号即进入到ADC转换器的输入端：
FFT的频率范围主要取决于ADC的工作范围，现代ADC的转换带宽有限，所以FFT分析仪主要适用于低频信号的测量。
为了测量射频微波，甚至毫米波范围的频率信号，需要使用具有频率转换功能的分析仪，即基于超外差接收机的频谱仪。
在进行频谱分析前，需要将输入信号频谱分解为多个组成部分，分别进行解析。
为了实现这个目的，有两种方法：
- 在射频端实现
但是，想在整个频率范围内，实现可调谐的窄带带通滤波器，在技术上是难以实现的。
而且，退一万步讲，即使整个带宽内都能实现，比如能实现5%的相对带宽，那也会产生问题。
当相对带宽为5%时，中心频率是100MHz时，滤波器的绝对带宽为5MHz；当中心频率是10GHz时，滤波器的绝对带宽增大到500MHz。也就是说，滤波器的相对带宽固定的情况下，其绝对带宽会随着中心频率的升高而增加。
此时，频率分辨率就降为很低。
所以这种方法不适应于频谱仪。
- 在中频端实现
也就是说，通过频率可变的本振信号，来将不同频率的输入信号变频到固定频率的中频信号，然后在中频端有一个固定中心频率的窄带滤波器对信号进行滤波。
频谱仪的频率分辨率则由中频滤波器的带宽决定。
该窄带滤波器的中心频率固定，所以就避免了射频调谐滤波器的绝对带宽会随着中心频率升高而变大的问题。
所以，现代频谱仪上一般都是采用这种设计理念。
为了使宽电平范围的信号同时在屏幕上显示，采用一个对数放大器对中频信号进行压缩处理，并确定包络线。
由此产生的信号被称为视频信号(videosignal)，然后该视频信号再经过视频滤波器(videofilter)，滤除噪声，并被平滑化，再显示在屏幕上。
该视频滤波器一般是一个可调的低通滤波器。
随着ADC转换器的发展和数字信号处理计数的发展，现代的频谱仪往往会在链路中一个合适的节点处，对信号进行采样，将信号数字化，然后通过DSP对信号进行快速的数字信号处理，而且这个采样的节点越来越靠近输入端，即融合FFT分析仪的概念。
本振信号不再像以前的超外差接收机那样，借助于模拟锯齿信号进行调谐，取而代之的是，通过锁相环实现。
并且使用LC显示器来代替以前的阴极射线管来实现平面显示。
现代频谱仪通常提供以下基本参数的设置，如下图所示：
- 频率显示范围（Frequency display range）
- 电平显示范围（Level display range）
- 频率分辨率（Frequency resolution）
- 扫频时间（仅适用于按外差法原理操作的分析仪，Sweep time）
参考文献：Christoph Rauscher，Fundamentals of Spectrum Analysis
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