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从应用角度,频谱分析仪与示波器类似,都是用来观察信号的基本工具。所不同的是,示波器从时域角度观察信号,它是一个宽带接收机;而频谱分析仪则从频域观察信号,它是一个窄带接收机。图1描述了他们的区别。
图1 频域与时域测量的区别
时域测量用于信号的周期、相位分析,边沿测试,多通道信号对比,波形分析等;而频域测量则用来关注信号的频谱分量、功率、谐波、交调、相噪等参数。
按照工作原理,频谱分析仪大致分为两类,即扫频式频谱分析仪、傅立叶频谱分析仪。图2是两种频谱分析仪的简化结构。
图2 两种频谱分析仪的简化结构
扫频式频谱分析仪因为使用超外差原理,通过下变频方式扫描分析输入信号,其优点是可以实现很宽频率范围的频谱测量,通过外置混频器的方式,目前这种频谱分析仪的分析频率上限已经突破THz(1THz = 1000 GHz)。但是因为使用扫描调谐的原理,分析频率终点与分析频率起点之间始终存在时间差,因此,它的实时性没有办法做到最佳,也就是说,对于频谱上的偶发信号会存在测不到的可能。
与扫频式频谱仪相对应,傅立叶式频谱分析仪因为采用数字信号处理的方式,一次性分析整个频带的信号,实时性好于扫频式频谱分析仪。但是因为受到ADC极限频率的限值,没有办法做到像扫频式那么高的上限分析频率。
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