為什么要用到頻譜分析儀

最近出差拜訪了不少電子儀表的用戶，包括高校老師，研發(fā)工程師，生產(chǎn)測試工程師等等。最常被問到兩個(gè)問題是：示波器和頻譜儀有什么區(qū)別？我在什么時(shí)候更應(yīng)該用頻譜儀？

對于頻譜儀這樣一個(gè)射頻領(lǐng)域的最基礎(chǔ)最常用儀器，還有這么多人對它的基本概念和用途感到陌生，菲菲確實(shí)有點(diǎn)詫異滴所，所以呢，就寫了點(diǎn)自己的體會，想和大家一起探討這個(gè)話題。

同學(xué)們都知道，對于一個(gè)電信號，我們可以從時(shí)間角度（時(shí)域）去描述，也可以從頻率的角度（頻域）去描述。之前貼了一幅動畫圖就很形象地表現(xiàn)了這個(gè)時(shí)域和頻域的區(qū)別，看明白了這張圖，就可以了解為什么既要做時(shí)域分析也要做頻域分析了吧？

時(shí)域和頻域的區(qū)別

市面上常見的示波器是都有頻譜顯示功能滴，這個(gè)主要是使用了傅里葉變換（FFT）來進(jìn)行了時(shí)域和頻域的轉(zhuǎn)換，但示波器的FFT和頻譜儀在射頻測試應(yīng)用有什么區(qū)別呢？

1.適用的信號類型不同：示波器主要用途用來觀察信號的時(shí)域特性（也就是電壓隨時(shí)間的變換特性），主要適用于基帶信號的分析（正弦波，方波，比特流等未調(diào)制信號），而頻譜儀主要針對射頻信號（尤其是帶了調(diào)制的復(fù)雜信號或者多頻率信號，這樣的信號在時(shí)間軸上幾乎看不出任何規(guī)律）的分析。雖然示波器也可以通過FFT從頻率域的角度顯示信號，但它的性能指標(biāo)一般不足以分析射頻的，帶調(diào)制的信號。這個(gè)菲菲下面會做進(jìn)一步的解釋。

2.測量的帶寬不同：示波器的設(shè)計(jì)主要用于觀察基帶信號的，所以一般來說帶寬都不是很寬，最常見的是幾十到幾百M(fèi)Hz。當(dāng)然，隨著數(shù)字電路技術(shù)的快速發(fā)展，基帶信號的速率也在快速提升，所以，一些中高檔的示波器也能到GHz這個(gè)數(shù)量級。而頻譜儀主要用以分析載波及調(diào)制了的射頻信號，所以頻譜儀的頻率范圍通常要寬很多，舉例說安捷倫的入門級頻譜儀N9322C就是7GHz的，高端一點(diǎn)的N9000A CXA是26.5 GHz，更高端的N9030A PXA可以到50 GHz。