浅谈射频万用表——频谱分析仪

与网络分析仪、示波器和信号发生器一样，频谱分析仪也是必不可少的射频测试和测量仪器。在所有的射频测试仪器中，频谱分析仪是功能最充分的一类，它可以完全应用于实验室设备或集成到更大的射频测试组件中，它还可以用作移动广播频率信号/干扰捕获应用的一部分，甚至可以是无线和手机信号塔技术人员的便携式设备。这些设备对于识别和定位干扰信号以及测量RF组件和系统是必不可少的。

一、频谱分析仪的应用

本质上，频谱分析仪是一种高度专业的接收器，可以在不同的配置中进行调整。因此，它具有广泛的应用范围，可用于检测和测量连续波 (CW) 和调制的射频/微波信号。通常，频谱分析仪的传感硬件和相关功能与软件和控制系统相结合，以实现更强大的信号信息收集和测量。例如，一些频谱分析仪可用于测量动态范围、峰值功率、平均功率、峰值平均功率比 (PAPR) 以及表征RF设备所需的其他性能测量。

使用频谱分析仪时，最常见和最熟悉的接口是标准频率和信号功率曲线。一些频谱分析仪还可以绘制一段时间内的频率和信号功率，称为瀑布图，这对于分析这段时间内的瞬态信号特性非常有用。其他常见的频谱分析仪接口还包括调制/解调图，其中一些可以直接显示来自输入信号的IQ数据。

二、频谱分析仪的类型

频谱分析仪也称信号分析仪，主要类型有：扫频式频谱分析仪（SSA）和实时频谱分析仪（RTSA）。

（1）扫频频谱分析仪 (SSA) 使用调谐元件沿着所需的频率范围进行扫描。老式扫描频谱分析仪 (SSA) 在工作中使用模拟调谐、滤波和显示组件，而现代扫描频谱分析仪 (SSA) 将输入信号数字化，采用快速傅里叶变换 (FFT) 方法将时域输入信号转换为频域。

（2）实时频谱分析仪 (RTSA) 类似于扫频频谱分析仪 (SSA)。不同之处在于实时频谱分析仪 (RTSA) 在扫描过程中使用叠加的fft，因此可以捕获持续时间非常短的信号。实时频谱分析仪 (RTSA) 还可用于在设定的频率范围内连续捕获信号信息，直至达到实时带宽的限制。

三、频谱仪常用配件：

近场探头：近场探头的作用类似于宽带天线，用于拾取组件，PCB 迹线，外壳开口或缝隙以及可能发射射频的任何其他部件的辐射。常用于辐射发射 EMC预一致性测量。

N型转接头：频谱仪输入接口通常为 N 型接头，通常需要通过转接头进行转接 SMA 或 BNC 线缆使用。

射频线缆：SMA 或 BNC 等射频信号传输线缆。

天线：用于接收空间信号连入频谱仪的部件，通常分全向天线和定向天线两种。

VSWR 桥：利用驻波比电桥测驻波，特别是对于天线驻波比的测量。

功率衰减器：功率衰减器是在指定的频率范围内，对信号功率进行定量衰减的电路，将超出频谱仪量程的信号通过功率衰减器衰减然后测量，可提高频谱仪动态范围。

机架安装套件：频谱仪上机架安装有原厂提供固定套件。

你对频谱分析仪了解多少呢？你在日常工作中有用到频谱分析仪吗？