不同类型的频谱分析仪如何工作？

有两种类型的分析仪--模拟和数字。模拟频谱分析仪使用滤波器和调谐电路等各种技术来测量信号的强度和频率。数字分析仪使用快速傅立叶变换（FFT）来分析信号。FFT 是一种将信号从时域转换到频域的数学算法。这一功能可使数字频谱分析仪快速进行测量。

让我们看一下一些不同类型的频谱分析仪及其用途。

矢量频谱分析仪

矢量频谱分析仪测量信号的频谱特性。它们在其工作范围内的每个频率上测量信号的振幅和相位。

这些测量结果会生成信号振幅与频率的函数关系图。这幅图可以提供有关信号频谱特性的宝贵信息，从而优化信号的长距离传输。频谱只是不同频率上能量的表示。

混频原理是信号处理和通信中的一个关键概念。简单地说，它表明您可以将两个频率接近的信号组合在一起，产生它们频率差的新信号。这个新信号被称为拍频，包含有关两个原始信号的信息。

矢量频谱分析仪利用混频原理来分析信号。通过将目标信号与已知参考信号混合，VSA可以创建具有原始信号特性的拍频。然后，VSA可以分析这个拍频以确定信号的幅度、相位和其他特性。这一方面使VSAs成为测量和疑难解答复杂信号的重要工具。

矢量频谱分析仪简化流程图

扫描频谱分析仪

扫描频谱分析仪在射频（无线电频率）频谱上扫描正弦信号，并在每个频率上测量被测系统的响应。它通过使用本地振荡器来实现这一功能。本地振荡器的输出信号与分析仪的输入信号混合，产生的信号通过滤波器。

经过放大和滤波的信号随后进入检测器，检测器以图形方式显示输入信号的振幅与频率的函数关系。图形通常使用振幅的对数刻度（y 轴）和频率的线性刻度（x 轴）来显示结果。

通过观察响应曲线的形状，可以确定系统的中心频率、带宽、增益和本底噪声。

扫频分析仪可对蜂窝通信、WiFi 网络、卫星系统和雷达系统等射频系统进行故障诊断和监控。它们还能测量滤波器、放大器和天线等射频元件的性能。

扫频分析仪简化流程图

FFT频谱分析仪

快速傅立叶变换 (FFT) 频谱分析仪可测量不同频率的信号强度。通过数学运算将信号分成多个频带（用于将类似信号分组以便进一步处理的频率范围），频谱分析仪显示每个频带的振幅。分析仪的分辨率由用于信号采样的点数和用于表示信号的频带数组成。

FFT 频谱分析仪还能检查时变或非周期信号的频谱。它还有助于分析由载波调制的信号。FFT 频谱分析仪还能测量功率谱密度并识别信号中的谐波。

FFT 频谱分析仪有多种应用，包括 

电信

声学和音频信号 

雷达

电能质量监测

快速傅立叶变换频谱分析仪简化流程图

实时频谱分析仪

实时频谱分析仪（RSA）测量信号的强度和频域。顾名思义，时域信号取决于时间，而频域信号取决于频率。RSA 使用快速傅立叶变换 (FFT) 将信号从一个域转换到另一个域，从而将两个域连接起来。时域和频域是有效的分析技术，可提供有关信号特性的重要信息。

RSA 通过对信号波形进行 "无间隙 "捕捉，可对信号行为进行更仔细的分析，让您在单一视图中查看信号随时间变化的行为。RSA 可捕捉单个能量脉冲，其时间门围绕每个触发事件打开和关闭。窗口大小（门）覆盖预期的脉冲宽度，外加一个小余量，以确保同时捕捉到信号的前沿和后沿。

触发电平可检测到高于本底噪声的信号能量，因此空白扫描测量（无信号触发）是最小的。但是，如果脉冲间隔时间很短，捕捉扫描之间就会出现间隙。

设置较低的触发电平可确保即使是微弱信号也能触发捕获，而较短的窗口宽度则可消除脉冲发生时打开栅极的任何延迟。因此，无间隙捕获可对脉冲信号进行更精确的域分析。

RSA 会在图表上显示域信息，这将有助于识别信号中的任何问题。例如，图形上会出现过多的噪声或失真。实时分析主要用于研发环境，因为它对鉴定信号和测试新设备至关重要。