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频谱分析仪作为射频领域中最基本、最常用的仪器，其基本概念和应用一直是人们所不熟悉的。

市面上常见的示波器都具有频谱显示功能，主要采用傅立叶变换（FFT）对时域和频域进行变换，但示波器的FFT在射频测试中的应用与频谱分析仪有何区别？

 

1.适用于不同类型的信号：示波器主要用于观察信号的时域特性（即电压随时间的变换特性）。它们主要用于基带信号分析（正弦波、方波、比特流等未调制信号），而频谱分析仪主要用于射频信号（特别是具有调制的复杂信号或多频信号），这样的信号在时间轴上几乎看不到任何规律）的分析。虽然示波器也可以通过FFT从频域角度显示信号，但其性能指标一般不足以分析射频、调制信号。

 

2.测量带宽不同：示波器的设计主要用于观察基带信号，所以一般来说带宽不是很宽，最常见的是几十到几百兆赫。当然，随着数字电路技术的飞速发展，基带信号的传输速率也在迅速提高。因此，一些高端示波器可以达到千兆赫量级。频谱分析仪主要用于分析载波和调制的射频信号，所以频谱分析仪的频率范围通常要宽得多

 

3.不同的测量内容：示波器观察电压随时间的变化，所以通常会看到正弦波、方波、位流等，重点关注电压、周期、上升沿、下降沿、过冲、毛刺等特性，以及多路信号的时序。频谱分析仪查看功率、频率、失真（谐波和互调产物）、调制后的带宽、对相邻信道的泄漏、噪声测试，以及对复杂调制信号（调制、IQ星座、调制误差等）的深入分析

 

4.不同的灵敏度：示波器观察基带信号并通过传导连接。信号振幅通常很强，在几伏、几十伏或百分之几伏（功率为毫瓦级）。然而，频谱分析仪往往需要测量发射信号或从空中接收到的射频信号的频谱，而功率往往比1毫瓦低几个甚至几十个功率，也就是几微伏甚至更少。

 

5.不同的动态范围：所谓动态范围是指同时观察大信号和小信号的能力。当示波器观察到主信号标度为伏特级的信号时，可以方便地观察到零伏特或零伏特的微小信号或波动。也就是说，分辨率是电压的十分之几（功率的十分之几）。频谱分析仪同时观测到的小信号可以是大信号功率的百万分之一、百万分之一、十亿分之一。在射频测量领域，往往需要如此大的动态范围。

 

1.专注于射频设备和射频信号测试（载波和调制信号），如测试射频收发器

 

2.检查宽带未知信号，如空气信号的组成、各种射频干扰、电子产品的EMC测试等

 

3.同时注意大信号和小信号，如发射机信号的失真、互调和杂波。

 

4.注意毫伏级以下的微弱小信号，如印刷电路板上的信号之间的耦合，电源和时钟上的寄生杂波等。

 

前三种应用是频谱分析仪的典型应用，而第四种应用是工程师不熟悉的，这往往是电路设计工程师最头疼的问题。很多时候，工程师在研发后期发现整机有问题，只有在进行故障诊断和调试时才会考虑。