頻譜分析儀(SpectrumAnalyzer)主要用于顯示頻域輸入信號(hào)的頻譜特性，因此對(duì)于信號(hào)分析而言是*的量測(cè)儀器。頻譜分析儀是透過頻域?qū)π盘?hào)進(jìn)行分析、研究，并同時(shí)應(yīng)用于更多不同領(lǐng)域，例如無(wú)線訊號(hào)收發(fā)器、信號(hào)干擾的檢測(cè)、頻譜監(jiān)測(cè)、以及元件特性分析等，是從事電子產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、檢驗(yàn)的常用工具，特別針對(duì)無(wú)線通訊信號(hào)的測(cè)量更是必要工具，其應(yīng)用十分廣泛，因此也有工程師將之稱為射頻量測(cè)的萬(wàn)用電表。其主要功能包括：頻率設(shè)置、基準(zhǔn)電平設(shè)置、跟蹤發(fā)生器設(shè)置、跟蹤控制設(shè)置、利用標(biāo)記功能測(cè)量回波損耗，以及頻寬、掃描時(shí)間及觸發(fā)控制設(shè)置等功能。
　　
　　針對(duì)時(shí)域方面的信號(hào)量測(cè)，示波器是一項(xiàng)非常重要且很有效率的量測(cè)儀器，它能直接顯示信號(hào)波幅、頻率、周期、波形與相位等之響應(yīng)變化。一般來(lái)說(shuō)，示波器都必須具備雙軌跡輸出顯示裝置，同時(shí)內(nèi)建有IEEE-488、IEEE-1394或RS-232等介面功能以便與繪圖儀器連結(jié)，而利于后續(xù)量測(cè)顯示資訊輸出與繪圖的研究比較之用。只是示波器缺點(diǎn)在于只局限于低頻信號(hào)，對(duì)于高頻信號(hào)的分析便成為一大挑戰(zhàn)。
　　
　　頻譜分析儀的優(yōu)勢(shì)，正是在于彌補(bǔ)示波器針對(duì)高頻信號(hào)分析的不足，并可同時(shí)將多頻信號(hào)以頻域的方式來(lái)呈現(xiàn)，以方便辨識(shí)各不同頻率的功率裝置，并顯示信號(hào)在頻域里的特性。
　　　　
　　頻譜分析儀種類
　　
　　頻譜分析儀(SpectrumAnalyzer)主要用于顯示頻域輸入信號(hào)的頻譜特性。并依據(jù)信號(hào)處理方式的差異分為兩種類型，分別是即時(shí)頻譜分析儀(Real-TimeSpectrumAnalyzer)，以及掃描調(diào)諧頻譜分析儀(Sweep-TunedSpectrumAnalyzer)等兩種。
　　
　　即時(shí)頻譜分析儀可在同一時(shí)間顯示頻域的信號(hào)振幅，其工作原理是針對(duì)不同的頻率信號(hào)設(shè)置相對(duì)應(yīng)的濾波器與檢知器(Detector)，并經(jīng)由同步多工掃瞄器將信號(hào)輸出至螢?zāi)唬瑑?yōu)點(diǎn)在于能夠顯示周期性雜散波(PeriodicRandomWaves)的瞬時(shí)反應(yīng)，但缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，且頻寬范圍、濾波器的數(shù)目與zui大多工交換時(shí)間(SwitchingTime)都將對(duì)其性能表現(xiàn)造成限制。
　　
　　掃瞄調(diào)諧頻譜分析儀是zui常用的頻譜分析儀類型，它的基本結(jié)構(gòu)與超外差式接收器類似，主要工作原理是輸入信號(hào)透過衰減器直接加入混波器中，可調(diào)變的本地振蕩器經(jīng)由與CRT螢?zāi)煌降膾呙楫a(chǎn)生器產(chǎn)生隨時(shí)間作線性變化的振蕩頻率，再將混波器與輸入信號(hào)混??波降頻后的中頻信號(hào)(IF)放大后、濾波與檢波傳送至CRT螢?zāi)唬虼薈RT螢?zāi)坏目v軸將顯示信號(hào)振幅與頻率的相對(duì)關(guān)系。
　　
　　如上所言，影響信號(hào)反應(yīng)的主要關(guān)鍵為濾波器頻寬。高斯濾波器(Gaussian-ShapedFilter)影響的功能就是量測(cè)所常見到的解析頻寬(ResolutionBandwidth;RBW)。RBW所代表的意義為兩個(gè)不同頻率信號(hào)所能夠被清楚分辨出來(lái)的zui低頻寬差異，因此兩個(gè)不同頻率信號(hào)的頻寬如果低于頻譜分析儀的解析頻寬，如此兩信號(hào)將會(huì)重疊而無(wú)法分辨。如此看似更低的RBW將有助于不同頻率信號(hào)的分辨與量測(cè)工作，然而過低的RBW有可能將較高頻率的信號(hào)給濾除掉，因而導(dǎo)致信號(hào)顯示時(shí)產(chǎn)生失真。較高的RBW當(dāng)然有助于寬頻信號(hào)的量測(cè)，然而卻可能增加雜訊底層值(NoiseFloor)、降低量測(cè)靈敏度，并對(duì)于偵測(cè)低強(qiáng)度的信號(hào)容易產(chǎn)生阻礙。失真值與設(shè)定的RBW密切相關(guān)，因此設(shè)定適當(dāng)?shù)腞BW寬度才是正確使用頻譜分析儀的重要概念。
　　
　　此外傳統(tǒng)頻譜分析儀的前端電路是在一定頻寬內(nèi)可調(diào)諧的接收器。當(dāng)輸入信號(hào)經(jīng)變頻器變頻后，由低通濾波器輸出，濾波器所輸出的數(shù)值就是垂直分量，至于頻率則是水平分量，如此在螢?zāi)簧纤尸F(xiàn)的座標(biāo)圖就是輸入信號(hào)頻譜圖。由于變頻器可以達(dá)到很寬的頻率(如從30Hz～30GHz)，與外部混頻器配合，更可提高到100GHz以上，因此頻譜分析儀是頻率覆蓋率zui寬的測(cè)量?jī)x器之一，不管是測(cè)量連續(xù)信號(hào)或調(diào)變信號(hào)，頻譜分析儀都是很理想的測(cè)量工具。只是傳統(tǒng)頻譜分析儀的缺點(diǎn)在于，它只能測(cè)量頻率的幅度，但缺少相位資訊，因此在性質(zhì)上是屬于標(biāo)量?jī)x器而不是向量?jī)x器。
　　
　　新一代頻譜分析儀則是基于快速傅立葉轉(zhuǎn)換(FFT)的量測(cè)儀器。透過傅立葉運(yùn)算將被測(cè)信號(hào)分解成分立的頻率分量，進(jìn)而達(dá)到與傳統(tǒng)頻譜分析儀同樣的結(jié)果。新型的頻譜分析儀采用數(shù)位方式，直接由類比/數(shù)位轉(zhuǎn)換器(ADC)對(duì)輸入信號(hào)取樣，再經(jīng)傅立葉運(yùn)算處理后而得到頻譜分布圖。
　　
　　在今天的量測(cè)中，不管是什么信號(hào)，都可以用許多方法進(jìn)行測(cè)量。通常所用的zui基本儀器都是示波器，觀察信號(hào)的波形、頻率與振幅等。但由于信號(hào)的變化非常復(fù)雜，許多資訊是用示波器檢測(cè)不出來(lái)的，例如如果要分析一個(gè)非正弦波信號(hào)，從理論上來(lái)說(shuō)，它是由不同頻率與電壓的向量所疊加而成。就分析的角度來(lái)觀察，示波器橫軸表示時(shí)間，縱軸為電壓幅度，曲線是表示隨時(shí)間變化的電壓波形，這是時(shí)域的測(cè)量方法。如果要觀察其頻率的組成，必須用頻域法，其橫坐標(biāo)為頻率，縱軸為功率幅度。如此便可以看到在不同頻率點(diǎn)上功率幅度的分布，就可以了解這些信號(hào)的頻譜。有了這些單一信號(hào)的頻譜，接著還能繼續(xù)把復(fù)雜信號(hào)再現(xiàn)與復(fù)制出來(lái)，這對(duì)于訊號(hào)分析來(lái)說(shuō)是非常重要的。