频谱分析仪

频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器，用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量，可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数，是一种多用途的电子测量仪器。它又可称为频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析器、频率特性分析仪或傅里叶分析仪等。现代频谱分析仪能以模拟方式或数字方式显示分析结果，能分析1赫以下的甚低频到亚毫米波段的全部无线电频段的电信号。仪器内部若采用数字电路和微处理器，具有存储和运算功能；配置标准接口，就容易构成自动测试系统。

频谱分析仪分类

频谱分析仪分为实时分析式和扫频式两类。前者能在被测信号发生的实际时间内取得所需要的全部频谱信息并进行分析和显示分析结果；后者需通过多次取样过程来完成重复信息分析。实时式频谱分析仪主要用于非重复性、持续期很短的信号分析。非实时式频谱分析仪主要用于从声频直到亚毫米波段的某一段连续射频信号和周期信号的分析。

扫频式频谱分析仪

它是具有显示装置的扫频超外差接收机，主要用于连续信号和周期信号的频谱分析。它工作于声频直至亚毫米的波频段，只显示信号的幅度而不显示信号的相位。它的工作原理是：本地振荡器采用扫频振荡器，它的输出信号与被测信号中的各个频率分量在混频器内依次进行差频变换，所产生的中频信号通过窄带滤波器后再经放大和检波，加到视频放大器作示波管的垂直偏转信号，使屏幕上的垂直显示正比于各频率分量的幅值。本地振荡器的扫频由锯齿波扫描发生器所产生的锯齿电压控制，锯齿波电压同时还用作示波管的水平扫描，从而使屏幕上的水平显示正比于频率。

实时式频谱分析仪

在存在被测信号的有限时间内提取信号的全部频谱信息进行分析并显示其结果的仪器主要用于分析持续时间很短的非重复性平稳随机过程和暂态过程，也能分析40兆赫以下的低频和极低频连续信号，能显示幅度和相位。傅里叶分析仪是实时式频谱分析仪，其基本工作原理是把被分析的模拟信号经模数变换电路变换成数字信号后，加到数字滤波器进行傅里叶分析；由ZY处理器控制的正交型数字本地振荡器产生按正弦律变化和按余弦律变化的数字本振信号，也加到数字滤波器与被测信号作傅里叶分析。正交型数字式本振是扫频振荡器，当其频率与被测信号中的频率相同时就有输出，经积分处理后得出分析结果供示波管显示频谱图形。正交型本振用正弦和余弦信号得到的分析结果是复数，可以换算成幅度和相位。分析结果也可送到打印绘图仪或通过标准接口与计算机相连。

频谱分析仪工作原理

输入信号经衰减器以限制信号幅度，经低通输入滤波器滤除不需的频率，然后经混频器与本振(LO)信号混频将输入信号转换到中频(IF)。LO的频率由扫频发生器控制。随着LO频率的改变，混频器的输出信号(它包括两个原始信号，它们的和、差及谐波，)由分辨力带宽滤波器滤出本振比输入信号高的中频，并以对数标度放大或压缩。然后用检波器对通过IF滤波器的信号进行整流，从而得到驱动显示垂直部分的直流电压。随着扫频发生器扫过某一频率范围，屏幕上就会画出一条迹线。该迹线示出了输入信号在所显示频率范围内的频率成分。

频谱仪和示波器的区别

频谱仪比起示波器来讲对低电平的失真具有更高的灵敏性。正弦波可从示波器上看到(时域)，但是在频域里，可以看到其谐波失真。高的灵敏度和宽的动态范围也使频谱仪得以测量低电平调制。可测量调幅、调频和脉冲调制的射频信号。频谱仪可以测量载波频率、调制频率、调制电平和调制失真。也可测量变频器件的特性，如变频损耗、隔离度和失真度，从显示上即可读出。

传统观察电气信号是用一台示波器在时域内观察。时域是针对电信号的特性：恢复时间和相位上的关系。然而，并非所有电路的特性都可用时间域来完全表征。电路元件，如放大器、振荡器、混频器、调制器、检波器和滤波器，Z好的表征其特性的是频响数据。用频率域来观察可得Z好结果。为测量频域就需要鉴别出各频率组成并可对各频率分量电平读数的仪器。仪器之一就是频谱分析仪，它能在示波管屏幕上用图显示相对于频率的幅度及其他参数。

频谱分析仪使用注意事项

1）仪器应置于平稳床面或支撑面上使用，以免造成跌倒、烫伤等意外事故。

2）使用位置与电源插座的距离要适宜，以免过远拉拽电源线。

3）辐射体总成应防止摔、碰和跌落，以免损坏。

4）禁止以拉拽电源线方式移动仪器位置。

5）严禁在浴室等潮湿场所使用。

6）衣物、肌肤切勿与辐射体直接接触;严禁手指或其他异物插入防护网罩内，以防烫伤或电击。

7）通电后禁止用毛巾、衣物等物品覆盖仪器，以免引起温度升高发生危险。

8)侧立使用时必须加装侧扶手，谨防烫伤。

9）使用完毕，待仪器温度降至室温后(通常约20分钟)，再行妥善保存。

10）在潮湿环境长期存放时，应据情况间隔适当时间通电20分钟左右以除潮，注意避免积尘。

11）仪器上面严禁压放重物，以免造成损坏。