频谱剖析仪是研讨电信号频谱结构的仪器，用于信号失真度、调准则、谱纯度、频率安稳度和交调失真等信号参数的丈量，可用以丈量扩大器和滤波器等电路体系的某些参数，是一种多用途的电子丈量仪器。它又可称为频域示波器、盯梢示波器、剖析示波器、谐波剖析器、频率特性剖析仪或傅里叶剖析仪等。现代频谱剖析仪能以模仿方法或数字方法显现剖析成果，能剖析1赫以下的甚低频到亚毫米波段的悉数无线电频段的电信号。仪器内部若选用数字电路和微处理器，具有存储和运算功用；装备规范接口，就简单构成主动测验体系。
开展
传统产品
传统的频谱剖析仪的前端电路是必定带宽内可调谐的接收机，输入信号经变频器变频后由低通滤器输出，滤波输出作为笔直重量，频率作为水平重量，在示波器屏幕上绘出坐标图，便是输入信号的频谱图。因为变频器可
以到达很宽的频率，例如30Hz-30GHz，与外部混频器合作，可扩展到100GHz以上，频谱剖析仪是频率掩盖最宽的丈量仪器之一。不管丈量接连信号或调制信号，频谱剖析仪都是很抱负的丈量东西。可是，传统的频谱剖析仪也有显着的缺陷，它只能丈量频率的起伏，短少相位信息，因而归于标量仪器而不是矢量仪器。
现代产品
根据快速傅里叶改换（FFT）的现代频谱剖析仪，经过傅里叶运算将被测信号分解成分立的频率重量，到达与传统频谱剖析仪相同的成果。这种新式的频谱剖析仪选用数字方法直接由模仿/数字转换器（ADC）对输入信号取样，再经FFT处理后获得频谱分布图。
在这种频谱剖析仪中，为获得杰出的仪器线性度和高分辩率，对信号进行数据收集时 ADC的取样率最少等于输入信号最高频率的两倍，亦即频率上限是100MHz的实时频谱剖析仪需求ADC有200MS/S的取样率。
半导体工艺水平可制成分辩率8位和取样率4GS/S的ADC或许分辩率12位和取样率800MS/S的ADC，亦即，原理上仪器可到达2GHz的带宽，为了扩展频率上限，可在ADC前端添加下变频器，本振选用数字调谐振荡器。这种混合式的频谱剖析仪可扩展到几GHz以下的频段运用。
FFT的性能用取样点数和取样率来表征，例如用100KS/S的取样率对输入信号取样1024点，则最高输入频率是50KHz和分辩率是50Hz。假如取样点数为2048点，则分辩率提高到25Hz。由此可知，最高输人频率取决于取样率，分辩率取决于取样点数。FFT运算时刻与取样，点数成对数联系，频谱剖析仪需求高频率、高分辩率和高速运算时，要选用高速的FFT硬件，或许相应的数字信号处理器（DSP）芯片。例如，10MHz输入频率的1024点的运算时刻80μs，而10KHz的1024点的运算时刻变为64ms，1KHz的1024点的运算时刻添加至640ms。当运算时刻超越200ms时，屏幕的反响变慢，不适于眼睛的调查，弥补方法是削减取样点数，使运算时刻下降至200ms以下。
分类
频谱剖析仪分为实时剖析式和扫频式两类。前者能在被测信号发生的实践时刻内获得所需求的悉数频谱信息并进行剖析和显现剖析成果；后者需经过屡次取样进程来完结重复信息剖析。实时式频谱剖析仪首要用于非重复性、持续期很短的信号剖析。非实时式频谱剖析仪首要用于从声频直到亚毫米波段的某一段接连射频信号和周期信号的剖析。
扫频式频谱剖析仪
它是具有显现装置的扫频超外差接收机，首要用于接连信号和周期信号的频谱剖析。它作业于声频直至亚
毫米的波频段，只显现信号的起伏而不显现信号的相位。它的作业原理是：本地振荡器选用扫频振荡器，它的输出信号与被测信号中的各个频率重量在混频器内顺次进行差频改换，所发生的中频信号经过窄带滤波器后再经扩大和检波，加到视频扩大器作示波管的笔直偏转信号，使屏幕上的笔直显现正比于各频率重量的幅值。本地振荡器的扫频由锯齿波扫描发生器所发生的锯齿电压操控，锯齿波电压一同还用作示波管的水平扫描，从而使屏幕上的水平显现正比于频率。
作业原理如图4（a）所示。用扫频振荡器作为超外差接收机的本机振荡器，当选择开关S置于1，锯齿波扫描电压对本机振荡器I进行扫频，输入信号中的各个频率重量在混频器中与本机扫频信号进行差频，它们顺次落入榜首中放窄带滤波器的通带内，被滤波器选出，经二次变频、检波、扩大后，加到示波管的笔直偏转体系，使屏幕上的笔直显现正比于各个频率重量的振幅。扫描电压一同加到示波管的水平偏转体系，从而使频幕的X坐标变成频率坐标，并在屏幕上显现出被剖析的输入信号频谱图。上述作业方法在本机振荡器I上进行扫频，称“扫前式”作业形式，具有很宽的剖析频带。当S置于2时，也可在本机振荡器Ⅱ上进行扫频，称“扫中频式”作业形式，这时可进行窄带频谱剖析。
实时式频谱剖析仪
在存在被测信号的有限时刻内提取信号的悉数频谱信息进行剖析并显现其成果的仪器首要用于剖析持续时刻很短的非重复性平稳随机进程和暂态进程，也能剖析40兆赫以下的低频和极低频接连信号，能显现起伏和相位。傅里叶剖析仪是实时式频谱剖析仪，其根本作业原理是把被剖析的模仿信号经模数改换电路改换成数字信号后，加到数字滤波器进行傅里叶剖析；由中央处理器操控的正交型数字本地振荡器发生按正弦律改变和按余弦律改变的数字本振信号，也加到数字滤波器与被测信号作傅里叶剖析。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一同就有输出，经积分处理后得出剖析成果供示波管显现频谱图形。正交型本振用正弦和余弦信号得到的剖析成果是复数，能够换算成起伏和相位。剖析成果也可送到打印绘图仪或经过规范接口与计算机相连。
频率规模
频谱剖析仪进行正常作业的频率区间。现代频谱仪的频率规模能从低于1赫直至300吉赫。
分辩力
频谱剖析仪在显现器上能够区别最附近的两条谱线之间频率距离的才能，是频谱剖析仪最重要的技能指
标。分辩力与滤波器型式、波形因数、带宽、本振安稳度、剩下调频和边带噪声等要素有关，扫频式频谱剖析仪的分辩力还与扫描速度有关。分辩带宽越窄越好。现代频谱仪在高频段分辩力为10～100赫。
剖析谱宽
又称频率跨度。频谱剖析仪在一次丈量剖析中能显现的频率规模，可等于或小于仪器的频率规模，一般是可调的。
剖析时刻
完结一次频谱剖析所需的时刻，它与剖析谱宽和分辩力有密切联系。关于实时式频谱剖析仪，剖析时刻不能小于其最窄分辩带宽的倒数。
扫频速度：剖析谱宽与剖析时刻之比，也便是扫频的本振频率改变速率。
灵敏度
频谱剖析仪显现弱小信号的才能，受频谱仪内部噪声的约束，一般要求灵敏度越高越好。动态规模指在显现器上可一同观测的最强信号与最弱信号之比。现代频谱剖析仪的动态规模可达80分贝。
显现方法
频谱剖析仪显现的起伏与输入信号起伏之间的联系。一般有线性显现、平方律显现和对数显现三种方法。
假呼应
显现器上呈现不该有的谱线。这对超外差体系是不可避免的，应设法遏止到最小，现代频谱剖析仪可做到小于-90分贝毫瓦。
操作
硬键、软键和旋钮
这是仪器的根本操作手法。
1．三个大硬键和一个大旋钮：大旋钮的功用由三个大硬键设定。按一下频率硬键，则旋钮能够微调仪器显现的中心频率；按一下扫描宽度硬键，则旋钮能够调理仪器扫描的频率宽度；按一下起伏硬键，则旋钮能够调理信号起伏。旋动旋钮时，中心频率、扫描宽度（开始、停止频率）、和起伏的dB数一同显现在屏幕上。
2．软键：在屏幕右边，有一排纵向摆放的没有标志的按键，它的功用随项目而变，在屏幕的右侧对应于按键处显现什么，它便是什么按键。
3． 其它硬键：仪器状况（INSTRUMNT STATE）操控区有十个硬键：RESET清零、CANFIG装备、CAL校准、AUX CTRL辅佐操控、COPY打印、MODE形式、SAVE存储、RECALL调用、MEAS/USER丈量/用户自定义、SGL SWP信号扫描。光标（MARKER）区有四个硬键：MKR光标、MKR 光标移动、RKR FCTN光标功用、PEAK SEARCH峰值查找。操控（CONTRL）区有六个硬键：SWEEP扫描、BW带宽、TRIG触发、AUTO COVPLE主动耦合、TRACE盯梢、DISPLAY显现。在数字键区有一个BKSP回退，数字键区的右边是一纵排四个ENTER承认键，一同也是单位键。大旋钮上面的三个硬键是窗口键：ON翻开、NEXT下一屏、ZOOM缩放。大旋钮下面的两个带箭头的键STEP合作大旋钮运用作上调、下调。
输入和输出接口
坐落一同面板下边一排。TV IN测视频目标的信号输进口；VOL INTEN是表里一套旋钮操控、调理内置喇叭的音量和屏幕亮度；CAL OUT仪器自检信号输出；300Mhz 29dBmv仪器规范信号输出口；PROBE PWR仪器探针电源；IN 75Ω1M—1.8G测验信号总输进口。
测验预备
1．约束性维护：规则最高输入射频电平缓形成永久性损坏的最高电压值：直流25V，沟通峰峰值100V。
2．预热：测验须比及OVER COLD消失。
3．自校：运用三个月，或重要丈量前，要进行自校。
4． 体系丈量装备：装备是丈量之前把丈量的一些参数输入进去，省去每次丈量都进行一次参数输入。内容：测验项目、信号输入方法（频率仍是频道）、显现单位、制式、噪声丈量带宽和取样点、测CTB、CSO的频率点、测验行选通等。装备过程：按MODE键——CABLE TV ANALYZER软键——Setup软键，进入设置状况。细节为tune config调谐装备：包含频率、频道、制式、电平单位。Analyzer input输入装备：是否加前置扩大器。Beats setup拍频设置、测CTB、CSO的频点（频率偏移CTB FRQ offset、CSO FRQ offset）。GATING YES NO是否选通测验行。C/N setup载噪比设置：频点（频率偏移C/N FRQ offset）、带宽。
