頻譜分析儀代理商Agitek分享頻譜儀那些事兒

agitek2008

示波器和頻譜分析儀對于很多高校老師、研發(fā)工程師、生產(chǎn)測試工程師等很多研發(fā)工作者來(lái)說(shuō)，是必不可少的工具。那么，你對頻譜分析儀了解多少呢？示波器和頻譜儀究竟有什么區別？在工作中什么時(shí)候更應該用頻譜儀？今天安泰測試Agitek就給大家說(shuō)道說(shuō)道。

頻譜分析儀是一種測試測量設備，主要用于射頻和微波信號的頻域分析，包括測量信號的功率，頻率，失真等。它的性能主要是從實(shí)時(shí)帶寬，動(dòng)態(tài)范圍，靈敏度和功率測量準確度等四個(gè)方面來(lái)評價(jià)。也是研究電信號頻譜結構的儀器，用于信號失真度、調制度、譜純度、頻率穩定度和交調失真等信號參數的測量，可用以測量放大器和濾波器等電路系統的某些參數，是一種多用途的電子測量?jì)x器。

市面上常見(jiàn)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(lái)進(jìn)行了時(shí)域和頻域的轉換，但示波器的FFT和頻譜儀在射頻測試應用有什么區別呢？

1. 適用的信號類(lèi)型不同：

①示波器：示波器主要用途用來(lái)觀(guān)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，比特流等未調制信號）。

②頻譜儀：頻譜儀主要針對射頻信號（尤其是帶了調制的復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律）的分析。雖然示波器也可以通過(guò)FFT從頻率域的角度顯示信號，但它的性能指標一般不足以分析射頻的，帶調制的信號。下面會(huì )做進(jìn)一步的解釋。

2. 測量的帶寬不同：

①示波器：示波器的設計主要用于觀(guān)察基帶信號的，所以一般來(lái)說(shuō)帶寬都不是很寬，最常見(jiàn)的是幾十到幾百MHz。當然，隨著(zhù)數字電路技術(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)數量級。

②頻譜儀：頻譜儀主要用以分析載波及調制了的射頻信號，所以頻譜儀的頻率范圍通常要寬很多，舉例說(shuō)安捷倫的入門(mén)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。

3. 測量?jì)热莶煌��?/strong>

①示波器：示波器觀(guān)察的是電壓隨時(shí)間的變換，所以通�？吹降氖钦�弦波，方波，比特流等，關(guān)注電壓，周期，上升，下降沿，過(guò)沖，毛刺，以及多路信號間的時(shí)序等特征。

②頻譜儀：頻譜儀看的是射頻信號的功率，頻率，失真（諧波和互調產(chǎn)物），調制后的帶寬，泄漏到相鄰信道的大小，噪聲測試，以及復雜調制信號的深入分析（調制度，IQ星座圖，調制誤差等等）

4. 靈敏度不同：

①示波器：示波器看的都是基帶信號并通過(guò)傳導方式連接，信號幅度一般都較強，在幾伏，十分之幾或百分之幾伏（功率在毫瓦級），②頻譜儀：頻譜儀很多時(shí)候需要測量發(fā)射信號頻譜或從空中接受到的射頻信號，功率往往比1毫瓦還低數個(gè)甚至十幾個(gè)十次方的，換算過(guò)來(lái)就是幾微伏甚至更低。

5.動(dòng)態(tài)范圍不同：所謂動(dòng)態(tài)范圍，是指同時(shí)觀(guān)測大信號和小信號的能力。

①示波器：示波器在觀(guān)測一個(gè)主信號刻度在伏特級的信號的時(shí)候，能方便觀(guān)察的的細微信號或波動(dòng)在零點(diǎn)幾或零點(diǎn)零幾伏。也就是說(shuō)電壓的十分之或百分之幾的分辨率（功率的百分之或者萬(wàn)分之幾）。

②頻譜儀：頻譜儀可以同時(shí)觀(guān)測的小信號可以是大信號的功率的百萬(wàn)分之一，千萬(wàn)分之一，一億分之一。而在射頻測量領(lǐng)域，經(jīng)常需要這樣大的動(dòng)態(tài)范圍。

以上內容主要介紹示波器和頻譜儀不同使用情況下的區別。綜上所述，雖然都是信號分析，但是在下面情況的時(shí)候可能更需要一臺頻譜儀而不是示波器：

1、關(guān)注的是射頻設備和射頻信號測試（載波以及經(jīng)過(guò)調制以后信號），比如測試射頻收發(fā)信機

2、寬頻段內對未知信號進(jìn)行檢查，比如空中信號的成分以及各種射頻干擾，電子產(chǎn)品的的EMC測試等。

3、同時(shí)關(guān)注大信號和微小信號，比如希望了解發(fā)射機的信號的失真，互調，雜波等。
    4.關(guān)注毫伏級以下的弱小信號的時(shí)候，比如關(guān)注印刷電路板上信號間的耦合，電源和時(shí)鐘上寄生的雜波等。

以上四點(diǎn)為頻譜儀常見(jiàn)使用問(wèn)題，其中前面三種應用情況是典型的頻譜分析儀的應用，而第四種情況是工程師們不怎么熟悉，也是最令電路設計工程師頭痛的問(wèn)題。很多時(shí)候，工程師們在研發(fā)后期發(fā)現整機有問(wèn)題進(jìn)行故障診斷和調試時(shí)才考慮到這個(gè)。

以上信息由西安安泰測試整理，如果大家想了解更多關(guān)于頻譜分析儀或者其他電測儀器的知識，歡迎咨詢(xún)安泰測試或者參加安泰測試培訓學(xué)院的培訓課程，為你解鎖更多儀器相關(guān)知識。