频谱分析仪基础知识

什么是频谱分析仪？

频谱分析仪是电气测量仪器之一。 它通常被称为“斯帕纳"。 在频谱分析仪屏幕上，频率显示在水平轴上，振幅通过将频率作为分量分布显示在纵轴上。

高频和低频应用各有不同。 它主要用于高频应用，用于显示频率成分分布并分析交流电源的无线电波成分;在低频应用中，用于“噪声分析"。

由于静电或信号过强，可能导致结果不准确，因此建议在使用前仔细查看使用说明和条件。

频谱分析仪的应用

高频频谱分析仪用于无线电、发射机、接收机检测、测量、设计、维修、传输波以及杂假测量。 由于各种设置都很重要，你需要根据应用输入相应的数值。

对于低频应用，一些产品体积小巧便携，广泛应用于现场测试，如“场强测量"、“频率识别"、“噪声测量"、“机器诊断"、“结构分析"和“振动测试"。 一个熟悉的例子是安装无线线路。

频谱分析仪有时被描述为示波器。 一般来说，示波器与能够捕获和观测频率信号的频谱分析仪一起使用，因为它们通常能观测低频段的时间轴。 然而，示波器和频谱分析仪从不同角度观测信号，且有不同的专业领域，因此在使用前必须考虑必要的信息。

频谱分析仪原理

许多频谱分析仪是超外差的。 外差指的是信号处理技术，指的是通过将接收到的无线电波混合或组合其他频率产生的频率差转换为波而产生的信号频率。

一般来说，超外差指的是一种接收方法，将接收信号转换为比原始载波更易于处理的固定中频（IF）。 然而，超外差可能指接收机，使用接收方法的接收机可统称为超外差。 这种方法自模拟时代就存在，其工作原理与收音机和接收器相同。

在超外差同步扫描法中，输入信号通过时受衰减器和低通滤波器的限制。 此外，混频器和本地振荡器（本地振荡器）将输入信号转换为频率。 然后，扫描带限频率并测量带通滤波器设定的频率分辨率。 只能测量目标频率范围，从而降低噪声水平。

近年来，由于FFT方法的发展，FFT方法变得越来越流行。 在输入信号转换为频率之前，它与超外差同步扫描方法相同。 带通滤波器的输出可以通过模拟对模拟转换器转换为数字信号，然后通过快速傅里叶变换显示。 由于它可以缩短测量时间，因此适合在光谱在短时间内发生变化时进行测量。

频谱分析仪应用

频谱分析仪主要有两种类型。 首先，有处理音频信号的。 其次是用来可视化无线电波强度的类型。

频谱分析仪是一种通过将输入信号分解为频率成分来绘制每个信号强度图的仪器。 测量信号通过对应用的数字分析计算。

对于处理音频信号的设备，计算机的音板输入的是十~22kHz的音频信号。 然后，通过进行“FFT计算"和“图表显示"，你可以可视化并检查应用中强烈发射的频率信号。 通过这些过程，你可以检查房间的声学状况并调音乐器。

随仪器附带的无线电强度应用被用作可视化工具，用于检测Wi-Fi信号并检查其强度。 通过计算和处理Wi-Fi设备等接收到的信号，可以绘制出“2.4 GHz频段"和“5 GHz频段"的信号强度图。

频谱分析仪定价

音频信号频谱分析仪只需几千日元，因为它们可以被电脑音响板替换。

如果频谱分析仪的实际目的仅仅是可视化Wi-Fi信号，那么可以通过智能手机或电脑上的Wi-Fi接收器实现，这有望降低额外的购买成本。

对于能够测量高达10 GHz的电子设备无线电波分析频谱分析仪，市场价格在200万日元到1000万日元之间。

频谱分析仪直通带宽（RBW）

分辨率带宽（RBW）设置对于仅检测你想观察的信号成分和消除频谱分析仪的杂音非常重要。

当你将一个已知参考频率的信号混合时，会产生一个称为中间频率的信号。 通过缩小中间频率的通过带，可以去除不必要的信号，所以尽量只提取你想观测的信号。

之所以称为“RBW"，是因为信号的分辨率由此时缩小的通过范围决定。

如果缩小RBM，测量需要时间，但准确度可以提高。 如果RBM较宽，测量时间会缩短。 然而，由于噪声存在，分辨率会降低。