频谱分析仪类型和技术工作原理

随着技术的发展，频谱分析仪技术也在不断发展。

如今，可以使用几种不同类型的频谱分析仪技术。选择所需类型的频谱分析仪可以为给定的应用选择最佳的测试仪器，同时也不会产生不必要的支出。

　　频谱分析仪类型和技术

与任何测试设备一样，可以找到几种类型的频谱分析仪。各种类型的分析仪以不同的方式运行，尽管它们的目的相同：分析频谱，查看信号。

扫频或超外差频谱分析仪：扫频或超外差频谱分析仪是测试仪器的传统形式。这种类型的频谱分析仪多年来一直是频谱分析测试的中流砥柱，直到最近几年才主要依赖模拟技术。尽管许多现代类型的频谱分析仪都包含下变频器，以将信号置于数字化信号所需的范围内，但它们主要使用数字技术。较旧的扫描型频谱分析仪依赖于模拟技术。

使用模拟技术，它将频率转换为固定的中频，该中频具有所需带宽的滤波器。这些值可以切换到所需的值。扫描由锯齿发生器生成，该发生器在屏幕上驱动扫描，同时在整个频带上线性改变本地振荡器。任何频率的信号幅度都显示在垂直轴上。

数字FFT频谱分析仪：数字技术现在广泛应用于频谱分析仪。与使用所有模拟技术相比，它更具成本效益，并且可以提供更好的性能。在数字频谱分析仪中，信号被转换为数字格式，并使用快速傅里叶变换（FFT）分析信号。然后将信号转换为一种格式，供测试系统进一步显示或分析。

实时频谱分析仪：实时频谱分析仪是一种对FFT的操作非常快速的分析仪，即几乎是实时的。这样可以捕获和检测许多原本可能不可见的信号。

这种形式的分析仪连续捕获一个频带，然后对其进行分析以显示频谱 - 一次捕获整个频带可以看到瞬态效应。

PXI 频谱 分析 仪：许多 测试 仪器 都 以 PXI 格式 提供。PXI 是 一种 标准 ， 其中 测试 仪器 包含在 卡 上， 该 卡 可 集成 到 PXI 机架 中。PXI 或 PCI eXtensions for Instrumentation 是一种机架式 格式， 广泛 用于 测试 仪器、 数据 采集 和 控制。

USB频谱分析仪：已经开发了许多通过USB接口连接到PC的低成本仪器。这使他们能够利用计算机的处理能力来执行处理并显示结果，从而节省了相当大的成本。

手持式频谱分析仪：频谱分析仪也以小型手持式形式制造。这种类型的频谱分析仪显然不具备与大型台式仪器相同的性能。然而，这种类型的频谱分析仪对于需要监测无线电或无线传输或其他射频信号以及需要检查频谱的现场服务应用非常有用。

音频分析仪：这种类型的频谱分析仪专注于分析音频频谱。因此，它们的频率上限要低得多。

这些是目前使用最广泛的频谱分析形式。虽然仅使用模拟技术的扫频谱分析仪在很大程度上已经过时，但有些仍然在二手市场上可用，并且仍然能够提供良好的服务。

频谱分析仪工作原理

接下来，我们可以通过下面的框架图来学习现代常用的频谱分析仪的工作原理。

频谱分析仪结构框图

从上面的图我们可以看到，射频信号先通过衰减器，将载波和本振混频，中频放大，中频滤波，检波，视频滤波，模数转换，数据存储，数据计算，图形显示等一系列过程。

频谱分析仪的使用方法及功能

频谱分析仪是一种用于测量、分析和监测频谱中不同频率信号的仪器。它具有以下使用方法和功能：

1. 连接和设置：将频谱分析仪正确连接到待测频谱信号源，并根据需要进行设置。这可能涉及选择适当的中心频率、带宽、分辨率带宽等参数。

2. 测量信号强度：频谱分析仪可以测量和显示信号的强度。您可以查看信号的幅度值或dBm（分贝毫瓦）的数值，以评估信号的强度水平。

3. 频谱显示：频谱分析仪将信号的频谱以图形的形式显示出来。它可以绘制频谱图，显示不同频率范围内的信号强度分布。这样可以直观地了解频率范围内各个信号的存在情况。

4. 频谱分析：频谱分析仪还可以进行信号的频谱分析。它可以检测并显示不同频率成分的存在，例如干扰信号、杂散信号、调制信号等。通过频谱分析，可以帮助您确定信号的特征、频率分量、频带占用情况等。

5. 触发功能：频谱分析仪通常具有触发功能，以帮助触发和捕获特定类型的信号。您可以设置触发门限、触发类型和触发条件，以精确捕获所需的信号。

6. 额外功能：一些高级频谱分析仪可能具有更多功能，如信号追踪、频谱录制、频谱占用率分析、调制分析等。这些功能可根据具体仪器的型号和配置而异。

在使用频谱分析仪时，应了解仪器的规格、界面和操作方法。

审核编辑：黄飞