如何才能找到適合自己的頻譜分析儀
頻譜分析儀簡稱頻譜儀，是用來顯示頻域信號幅度的儀器，在射頻領域有“射頻萬用表”的美稱。在射頻領域，傳統的萬用表已經不能有效測量信號的幅度，示波器測量頻率很高的信號也比較困難，而這正是頻譜分析儀的強項。
頻譜儀與示波器屬于兩種類型的儀器，示波器主要顯示時域信號幅度的變化，而頻譜儀顯示的是頻域信號幅度的變化。對于研究射頻的工程師和愛好者，頻譜儀是工作的好幫手，它可以形象地展示一定頻率范圍內信號的幅度，可以據此發現信號的存在和不同類型信號的特征。隨著科技的發展，頻譜儀也從傳統的模擬線路進化到數字化頻譜儀，被賦予更多的功能，以適應不斷出現的復雜信號。
頻譜分析儀在射頻領域應用非常廣泛。頻譜儀*基本的作用就是發現和測量信號的幅度。頻譜儀可以以圖示化的方式顯示設定頻率范圍內的射頻信號，信號越強，頻譜儀顯示的幅度也越大。通過這種特性，頻譜儀被用來搜索和發現一定頻段內的射頻信號，廣泛應用在監測電磁環境、無線電頻譜監測、電子產品電磁兼容測量、無線電發射機發射特性、信號源輸出信號品質等領域。頻譜儀可以測量射頻信號的多種特征參數，包括頻率、選頻功率、帶寬、鄰道功率、調制波形、場強等。在射頻信號的頻率測量方面，雖然頻率計是專業的設備，但遇到時分多址的信號(GSM移動電話、IDEN、TETRA的信號)、跳頻的信號、寬帶的信號，普通頻率計無法準確計數，功率計無法及時測量，而頻譜儀由于基于高速的信號捕捉，則可以有機會測量這些信號。針對這些常見的不穩定信號，很多中**頻譜儀還在測量軟件上做了優化，提供專用的自動測量工具。
由于頻譜儀具有圖示化射頻信號的能力，頻譜圖可以幫助我們了解信號的特性和類型，有助于*終了解信號的調制方式和發射機的類型。在**領域，頻譜儀在電子對抗和頻譜監測中被廣泛應用，不同類型的雷達信號、通信電臺信號、應答機信號、“敵我”識別器信號都有各自不同特征的頻譜圖。在民用無線電管理領域，通過頻譜圖，我們可以及時發現非法使用的頻率，這比傳統掃描監聽的效率要高得多。在不明干擾源的定位中，頻譜圖有助于判斷干擾信號的類型，并推斷出產生干擾信號的可能設備，以縮小排查范圍。頻譜儀還是一部很好的場強儀，具有比較大的動態，一些具有自動測量功能的頻譜儀可以方便地讀出目標信號的場強數值，同時可以顯示目標頻率周邊的情況。實際應用中，有很多手持頻譜儀就替代了場強儀。
有的頻譜儀內置跟蹤信號源，或者支持外接跟蹤信號源，頻譜儀與跟蹤信號源配合使用，可以顯示雙端口網絡的頻幅特性，擴展了頻譜儀的用途。該功能類似掃頻儀和標量網絡分析儀的主要功能，比普通老式掃頻儀的精度要高得多，可以應用于濾波器的調校。如果頻譜儀與跟蹤源配合駐波電橋，還能直接圖示化顯示天線的匹配情況，具有天線分析儀的部分功能。
發展歷程
頻譜分析儀從發明以來，經歷了模擬線路頻譜儀、單片機程控頻譜儀、電腦數字化頻譜儀的發展歷程。隨著集成電路和微處理器電路的迅猛發展以及對信號測量要求的提高，頻譜儀的工作頻率不斷提高，精度不斷提升，體積和重量不斷縮減。從早期巨大笨重的臺式頻譜儀，發展到廣泛使用的便攜式頻譜儀，以及近年來現場應用越來越多的手持式頻譜儀，頻譜儀正向著數字化、高精度化、小型化發展。
老式的頻譜儀為純電路結構，早期的產品采用與示波器一樣的示波管進行顯示，通過快速掃描的接收機來形成頻譜圖。這類頻譜儀基本沒有自動測量功能，測量信號幅度靠人工對照示波管刻度進行數數，功能單一，只具有頻譜儀基本的頻率掃描和幅度顯示功能，且精度很低。目前在主流應用中已基本淘汰。
單片機程控頻譜儀是通過單片機微處理器來控制的頻譜儀，雖然從外觀上看，*早期的數字頻譜儀依然采用示波管顯示，但增加了字符發生器電路，在儀器屏幕上可以看到一些設置信息，并具有了一些自動測量功能。隨后，高性能的微處理器和頻率合成器電路相繼被引入，使得頻譜儀的工作精度、分辨率和程控化水平得到顯著提高。顯示屏由示波管發展為CRT管，顯示的頻譜圖是通過微處理器計算后形成的，并增加了很多數控和自動測量功能，屏幕上顯示的信息一下子多了很多，頻譜儀的分辨率顯著提高到1kHz的水平，部分**產品達到了1Hz級別。
現代的數字化頻譜儀除了射頻信號處理單元，其余部分基本都數字化了。很多附加的專項測量功能，如TETRA信號測量、GSM信號測量，都能以軟件開通形式添加，顯示屏改為彩色液晶顯示，并且進一步縮減了頻譜儀的體積和重量，掃描速度進一步提高，背景噪聲和相位噪聲也得到了進一步控制，頻譜儀的性能提高到一個新的水平，這更有利于對微小信號的測量。
此外，新結構體系的實時頻譜儀也全新登場，更有利于對遂發的信號進行捕捉。
傳統的頻譜儀一貫比較笨重，比同年代的示波器重得多。很多大型臺式頻譜儀兩個人都很難抬得動，即便是后期的HP8563E(CRT管型)之類，屬于便攜型的頻譜儀，也有
性能與指標
標志頻譜分析儀性能和特性的主要指標有工作頻率范圍、分辨率帶寬、頻率掃寬、動態范圍、掃描速度、端口阻抗、平均噪聲電平、相位噪聲、**幅度精度。
頻譜分析儀的工作頻率范圍是指頻譜儀**工作頻率和**工作頻率，標志著頻譜儀可以顯示頻譜的**范圍。在射頻應用中，用戶往往更關心頻譜儀的**工作頻率，這使其成為用戶關心頻譜儀性能的**指標。
首先，電源對于頻譜分析儀來說是非常重要的，在給頻譜分析儀加電之前，一定要確保電源接法正確，保證地線可靠接地。頻譜儀配置的是三芯電源線，開機之前，必須將電源線插頭插入標準的三相插座中，不要使用沒有保護地的電源線，以防止可能造成的人身傷害。
其次，對信號進行**測量前，開機后應預熱三十分鐘，當測試環境溫度改變3—5度時，頻譜儀應重新進行校準。
三，任何頻譜儀在輸入端口都有一個允許輸入的****功率，稱為**輸入電平。如國產多功能頻譜分析儀AV4032要求連續波輸入信號的**功率不能超過＋30dBmW（1W），且不允許直流輸入。若輸入信號值超出了頻譜儀所允許的**輸入電平值，則會造成儀器損壞；對于不允許直流輸入的頻譜儀，若輸入信號中含有直流成份，則也會對頻譜儀造成損傷。 一般頻譜儀的**輸入電平值通常在前面板靠近輸入連接口的地方標出。如果頻譜儀不允許信號中含有直流電壓，當測量帶有直流分量的信號時，應外接一個恰當數值的電容器用于隔直流。 當對所測信號的性質不太了解時，可采用以下的辦法來保證頻譜分析儀的**使用：如果有RF功率計，可以用它來先測一下信號電平，如果沒有功率計，則在信號電纜與頻譜儀的輸入端之間應接上一個一定量值的外部衰減器，頻譜儀應選擇**的射頻衰減和可能的**基準電平，并且使用*寬的頻率掃寬（SPAN），保證可能偏出屏幕的信號可以清晰看見。我們也可以使用示波器、電壓表等儀器來檢查DC及AC信號電平。
頻譜分析儀是電子工程師工作臺上或高校實驗室內的常用工具。這里我們整理出6條關于頻譜儀使用的常見問題，希望它能為你答疑解惑。
Q1.怎樣設置才能獲得頻譜儀*佳的靈敏度，以方便觀測小信號
A：首先根據被測小信號的大小設置相應的中心頻率、掃寬(SPAN)以及參考電平；然后在頻譜分析儀沒有出現過載提示的情況下逐步降低衰減值；如果此時被測小信號的信噪比小于15dB，就逐步減小RBW，RBW越小，頻譜分析儀的底噪越低，靈敏度就越高。
如果頻譜分析儀有預放，打開預放。預放開，可以提高頻譜分析儀的噪聲系數，從而提高了靈敏度。對于信噪比不高的小信號，可以減少VBW或者采用軌跡平均，平滑噪聲，減小波動。
需要注意的是，頻譜分析儀測量結果是外部輸入信號和頻譜分析儀內部噪聲之和，要使測量結果準確，通常要求信噪比大于20dB。
Q2.分辨率帶寬(RBW)越小越好嗎？
A：RBW越小，頻譜分析儀靈敏度就越好，但是，掃描速度會變慢。**根據實際測試需求設
RBW，在靈敏度和速度之間找到平衡點–既保證準確測量信號又可以得到快速的測量速度。
Q3.平均檢波方式(average type)如何選擇：power？Log power？Voltage？
·Log power對數功率平均
又稱Video Averaging，這種平均方式具有**的底噪，適合于低電平連續波信號測試。但對”類噪聲“信號會有一定的誤差，比如寬帶調制信號W-CDMA等。
·功率平均
又稱RMS平均，這種平均方式適合于“類噪聲“信號(如：CDMA)總功率測量
·電壓平均
這種平均方式適合于觀測調幅信號或者脈沖調制信號的上升和下降時間測量。
Q4.掃描模式的選擇：sweep還是FFT？
A：現代頻譜儀的掃描模式通常都具有Sweep模式和FFT模式。通常在比較窄的RBW設置時，FFT比sweep更具有速度優勢，但在較寬RBW的條件下，sweep模式更快。
當掃寬小于FFT的分析帶寬時，FFT模式可以測量瞬態信號；在掃寬超出頻譜分析儀的FFT分析帶寬時，如果采用FFT掃描模式，工作方式是對信號進行分段處理，段與段之間在時間上存在不連續性，則可能在信號采樣間隙時，丟失有用信號，頻譜分析就會存在失真。這種類型信號包括：脈沖信號，TDMA信號，FSK調制信號等。
Q5.檢波器的選擇對測量結果的影響？
·Peak檢波方式
選取每個bucket中的**值作為測量值。這種檢波方式適合連續波信號及信號搜索測試。
·Sample檢波方式
這種檢波方式通常適用于噪聲和“類噪聲”信號的測試。
·Neg Peak檢波方式
適合于小信號測試，例如，EMC測試。
·Normal檢波方式
適合于同時觀察信號和噪聲。
Q6.跟蹤源(TG)的作用是什么？
A：跟蹤源是頻譜分析儀上的常見選件之一。當跟蹤源輸出經被測件的輸入端口，而此器件的輸出則接到頻譜分析儀的輸入端口時，頻譜儀以及跟蹤源形成了一個完整的自適應掃頻測量系統。跟蹤源輸出的信號的頻率能**地跟蹤頻譜分析儀的調諧頻率。頻譜分析儀配搭跟蹤源選件，可以用作簡易的標量網絡分析，觀測被測件的激勵響應特性曲線，例如：器件的頻率響應、插入損耗等
