頻譜分析儀和信號分析儀這兩個術語往往可以互換使用，不過兩者在功能和能力上還是有一定區(qū)別。當今的分析儀可進行更全面的頻域、時域和調制域信號分析，用“信號分析儀”來描述更為準確。

頻譜分析儀：測量在儀器的整個頻率范圍內(nèi)輸入信號幅度隨頻率進行變化的情況。其最主要的用途是測量已知和未知信號的頻譜功率。

矢量信號分析儀：測量在儀器的中頻帶寬內(nèi)輸入信號在單一頻率上的幅度和相位。其最主要的用途是對已知信號進行通道內(nèi)測量，例如誤差矢量幅度、碼域功率和頻譜平坦度。

信號分析儀：同時執(zhí)行頻譜分析儀和矢量信號分析儀的功能。

頻譜分析儀常見問題解答

為什么要測量頻譜？

頻域測量同樣也有它的長處，更適于確定信號的諧波分量。

在無線通信領域，人們非常關心帶外輻射和雜散輻射。例如在蜂窩通信系統(tǒng)中，必須檢查載波信號的諧波成分，以防止對其他有著相同工作頻率與諧波的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。工程師和技術人員對調制到載波上的信息的失真也非常關心。

三階交調（復合信號的兩個不同頻譜分量互相調制）產(chǎn)生的干擾相當嚴重，因為其失真分量可能直接落入分析帶寬之內(nèi)而無法濾除。

頻譜監(jiān)測是頻域測量的又一重要領域。政府管理機構對各種各樣的無線業(yè)務分配不同的頻段，例如廣播電視、無線通信、移動通信、警務和應急通信等其他業(yè)務。保證不同業(yè)務工作在其被分配的信道帶寬內(nèi)是至關重要的，通常要求發(fā)射機和其他輻射設備應工作于緊鄰的頻段。在這些通信系統(tǒng)中，針對功率放大器和其他模塊的一項重要測量是檢測溢出到鄰近信道的信號能量以及由此所引起的干擾。

電磁干擾（EMI）是用來研究來自不同發(fā)射設備的有意或無意的無用輻射。在此我們關心的問題是，無論是輻射還是傳導（通過電力線或其他互導連線產(chǎn)生），其引起的干擾都可能影響其他系統(tǒng)的正常運行。根據(jù)由政府機構或行業(yè)標準組織制定的有關條例，幾乎任何從事電氣或電子產(chǎn)品設計制造的人員都必須對輻射電平與頻率的關系進行測試。

圖 1-1. 發(fā)射機的諧波失真測試

圖 1-2. GSM 無線信號和頻譜輻射模板顯示出無用輻射的極限值

圖 1-3. 射頻功率放大器的雙音測試

中對照 CISPR11 限制值的信號輻射測量結果

我們經(jīng)常需要對噪聲進行測量。任何有源電路或器件都會產(chǎn)生額外噪聲。通過測量噪聲系數(shù)和信噪比（SNR）能夠描述器件的性能及其對總體系統(tǒng)性能的影響。

為何需要鏡像頻譜？

鏡像頻譜可以在下載時反轉波形的頻譜。該功能適用于配有外部上變頻和下變頻的系統(tǒng)，因為變頻過程會反轉信號的頻譜。

當我將清晰信號應用到射頻輸出端時，為什么我的頻譜分析儀間距中發(fā)現(xiàn)了雜散信號？

過度激勵分析儀的輸入混頻器可能會導致雜散信號。大多數(shù)頻譜分析儀（尤其是使用諧波混頻擴展調諧范圍的分析儀）都擁有二極管混頻器。將用于創(chuàng)建中頻信號的LO與該二極管混頻器中的輸入信號相結合時，創(chuàng)建內(nèi)部失真。為多種混頻器輸入電平規(guī)定第2個和第3個失真產(chǎn)品。針對您的頻譜分析儀，可參閱校準指南或規(guī)范指南中的動態(tài)范圍曲線。無雜散動態(tài)范圍取決于混頻器中的輸入電平。關于動態(tài)范圍更詳細的信息，請參見 頻譜分析基礎知識、應用說明150。

深入了解動態(tài)范圍圖表非常重要，但簡單測試可以確定顯示的雜散信號是否是一個內(nèi)部生成的混合產(chǎn)品還是輸入信號的一部分：修改輸入衰減。衰減器是射頻輸入和第一個混頻器間的唯一一個硬件。在雜散信號上做出標記并提高輸入衰減。如果標記值沒有改變，那么雜散信號就屬于外部信號。而如果標記值改變，信號就是內(nèi)部信號或者是內(nèi)外部信號的總和。繼續(xù)增加衰減，直到標記值不再改變，再開始測量。這一點就是優(yōu)化第一個混頻器輸入電平的最佳值，因為此時所做的測量內(nèi)部失真最低。一般來說，需要測量的動態(tài)范圍越廣，第一個混頻器的輸入電平就應該越低。

屏幕圖像下端的黃色跡線表示在輸入混頻器被過度激勵時的內(nèi)部失真。衰減為零。藍色跡線表示當衰減設置為10 dB時，雜散信號所減少的電平。

如何在頻譜/信號分析儀記錄中更快地找到需要的信息？

如果我的信號分析儀記錄非常長，有時很難找到感興趣的區(qū)域。雖然現(xiàn)在還沒有真正的好辦法可以解決這個問題，但是我們可以提供一些建議。

如果您能夠再次進行記錄，那么可通過“TraceMax 保持”運行記錄，找到感興趣的信號，然后使用 Frequency MaskTrigger 在另一個記錄會話中有選擇地儲存跡線。

通過頻譜圖運行記錄，由于跡象可以在屏幕上（以捕獲顏色過渡的眼圖形式）顯示較長時間，而頻譜圖可以減緩回放速度，因此可以更加凸顯這種優(yōu)勢。

如何使用電腦上的VEE軟件遠程操作頻譜分析儀將屏幕圖像導入文件？

附帶的VEE程序顯示了如何將頻譜分析儀上的屏幕圖像導入文件中。如欲進一步了解這些分析儀所帶的轉移屏幕圖像程序和其他選件信息，請參見所附的自述文件。

如果您沒有安裝VEE，您可以申請或下載該軟件的評估版本：Keysight VEE Pro

如果您正在使用另一種編程環(huán)境，但是打算查看VEE程序中所使用的命令，請參見所附的SA_ScreenCapture.gif 文件。

在頻譜圖和頻譜模式下，手持式頻譜分析儀是否具有記錄/回放功能？信號是否可以記錄到U盤上？

適用于手持式頻譜分析儀的選件SIM支持頻譜圖記錄和回放功能。數(shù)據(jù)文件可以存儲到U盤上并且隨后進行回放。

是否有不同類型的頻譜分析儀？

有兩類頻譜分析儀，類型由獲取信號頻譜所使用的方法決定。掃描調諧頻譜分析儀使用超外差式接收機對一部分輸入信號頻譜進行下變頻（使用電壓控制振蕩器和混頻器），達到帶通濾波器的中心頻率。采用超外差式體系結構的電壓控制振蕩器在一系列頻率上進行掃描，支持儀器完整頻率范圍的假設?？焖俑盗⑷~變換（FFT）分析儀計算離散傅立葉變換（DFT），這個數(shù)學過程可將輸入信號的波形轉換成其頻譜分量。

頻譜儀的校正是否適用于頻率和幅度偏置？

適用，但整個信號帶寬內(nèi)的幅度平坦精度由頻譜分析儀平坦精度決定。無外部頻率轉換，信號源連續(xù)波幅度精度可用于在關注的信號帶寬內(nèi)校準頻譜分析儀。

我何時應使用臺式頻譜分析儀而不是手持式頻譜分析儀？

臺式頻譜和信號分析儀提供卓越的技術指標和測量應用軟件，而手持式頻譜分析儀更適合現(xiàn)場工程師使用。

我能用手持式頻譜分析儀測量 VSWR、回波損耗和 DTF 嗎？

可以，配有選件CA7和TG7的HSA N9342C手持式頻譜分析儀支持測量VSWR（電壓駐波比）或DTF（故障點距離）。順便說一句，F(xiàn)ieldFox 系列手持式綜合分析儀標配了VSWR和DTF測試功能。

頻譜分析儀能否得到實時結果？

可以，實時頻譜分析儀使用了混合方法，即首先使用超外差技術將輸入信號下變頻到較低頻率，然后使用 FFT 技術對其進行分析。

頻譜分析儀在零掃寬能夠測得的最快脈沖上升時間是多少？

測得的上升時間一般不會超過頻譜分析儀的最佳上升時間。分析儀的上升時間由下面這個公式來確定：

Tr = 0.66/max RBW

其中RBW為分辨率帶寬。

例如，在PSA (E4440A、E4443A、E4445A、E4446A或E4448A)中，RBW最大值為8 MHz。因此，最快的上升時間為：

0.66/8 E6 = 82.5 nS

然而，RBW過濾器帶寬誤差為±15%，額定值（中心頻率=3GHz），因此上升時間范圍在71.7nS到97nS之間。

參見具體頻譜分析儀的技術資料或規(guī)范指南。

手持式頻譜分析儀是否提供時間選通頻譜分析？

是，用于手持式頻譜儀 的選件 TMG 提供時間選通頻譜分析功能，可使用內(nèi)部或外部觸發(fā)信號分離這些隨時間變化的信號，測量從時域中分離出來的頻域信號。

如何使用手持式頻譜分析儀進行場強測量？

每個手持式頻譜儀產(chǎn)品都支持場強測量。

我能否使用頻譜分析儀對信號進行解調？

通過將頻譜分析儀或信號分析儀與Keysight 89600 VSA靈活調制分析軟件或測量應用軟件結合使用，您能夠解調廣泛的標準和通用數(shù)字信號與制式。

是否可以將頻譜分析儀當做網(wǎng)絡分析儀使用？

是的，有2種方法可將頻譜分析儀當作網(wǎng)絡分析儀使用，但是都只能進行標量測量

方法1：使用頻譜分析儀內(nèi)置的跟蹤信號源。大部分是德頻譜儀可以加裝這個選件。如果要測量反射系數(shù)，則還需要一個定向耦合器去采集反射功率。

方法2：使用獨立的源。如需要可配上耦合器。前提是頻譜儀的掃描速度要快過信號源的掃描速度。但這種方式通常不被推薦，因為它的準確性較低。

對于校準，可用到的方法是歸一化的方法。這種方法把接收機和源的頻率響應移除。然而，矢量網(wǎng)絡分析儀采用更強大的誤差校準技術，還可以消除不匹配和交調帶來的的影響。這就意味著，一般來講，和頻譜分析儀方法相比較，網(wǎng)絡分析儀可以進行更準確的測量。

怎樣使用頻譜分析儀、前置放大器和信號發(fā)生器測量噪聲系數(shù)?

只用頻譜分析儀和前置放大器，就能作許多噪聲系數(shù)測量。只需用頻譜分析儀、前置放大器和信號發(fā)生器，就能覆蓋被測器件的頻率。這種方法的精度低于需要經(jīng)校準噪聲源的Y因素技術，與所關注頻率的分析儀幅度精度相當。具體測量步驟為：

把信號發(fā)生器和頻譜分析儀設置為所測噪聲系數(shù)的頻率，測量器件的增益。把該值標為Gain(D)。

同樣方法測量前置放大器增益。把該值標為Gain(P)。

斷開頻譜分析儀的任何輸入，把輸入衰減器設置為0dB。前置放大器輸入沒有任何連接。把它的輸出接到頻譜分析儀輸入。在作這一連接時，您會看到分析儀顯示的平均噪聲級的增加。

把被測器件的輸入接至其特性阻抗，把輸出接到前置放大器輸入。此時分析儀顯示的噪聲級應增加。

把頻譜分析儀視頻帶寬(VBW)設置為分辨率帶寬的1%或更低。按標記功能(MKR FCTN)鍵，然后按Noise Marker On軟鍵。把標記放置在所要測噪聲系數(shù)的頻率上。讀以dBm/Hz為單位的標記噪聲功率密度讀數(shù)，把它標為Noise(O)。

然后計算被測器件的噪聲系數(shù)NFig：NFig=Noise(O)-Gain(D)-Gain(P) +174dBm/Hz

要了解更詳細的情況，請參看應用指南5952-8255“噪聲系數(shù)測量”和5966-4008E“用頻譜分析儀進行噪聲測量”。

如何升級頻譜/信號分析儀？

是德科技系列頻譜分析儀和信號分析儀提供廣泛的升級途徑。某些升級需要使用測量應用軟件進行特定的一鍵式測量，而另外一些升級則需要使用額外的硬件。在對這些產(chǎn)品進行升級之前，您應考慮以下問題：

升級選件可以由用戶安裝，還是由是德科技服務中心安裝？

升級選件是否需要使用特殊的測試設備和軟件進行調整或性能測試？

升級選件是否會與當前儀器中存在的其他選件發(fā)生沖突？

升級選件是否需要許可證密鑰來激活功能？

我的頻譜儀/信號分析儀為什么不能正確顯示脈沖型信號？

GSM信號是脈沖型信號。如果Sweep Acquisition（掃描采集）設置為Auto（自動），可能會遺漏這些信號。我們推薦針對GSM信號，將Sweep Acquisition 設置為50或100。更詳細的信息，請參見用戶指南的“頻譜分析儀模式”章節(jié)的“掃描采集”部分。

這種方法還適用于其他脈沖信號格式：TD-SCDMA、WiMAX。

手持頻譜儀使用選件INM，可以在一個頻譜圖文件中保存多少個幀？頻譜監(jiān)測容量能否提高？

手持頻譜儀頻譜圖只能在一個文件中記錄1500個幀。這個限制是源于存儲器容量和保存文件之間的時延。

在一個文件中記錄1500個幀以后，N9340B將把這個文件保存到存儲器，然后自動生成一個新文件并繼續(xù)記錄數(shù)據(jù)。如果將大容量USB存儲器插入N9340B，該儀器可以繼續(xù)記錄數(shù)據(jù)。N9340B將保存多個文件，每個文件1500幀。請了解新一代是德頻譜分析儀產(chǎn)品。

如何使用手持式頻譜分析儀獲取GPS信息？

對于N9342C、N9343C和N9344C型號

按下 [Shift] ->

[System Mode] ->

{More 1 of 2} ->

{GPS} ->

{GPS on} and {GPS Info on}。

注：N9342C只能測試室外的緯度和經(jīng)度，因為GPS接收機無法接收室內(nèi)的GPS信號。

頻譜檢測軟件-一套用于頻譜監(jiān)測、干擾分析、信號識別和地理定位的綜合工具

自動頻譜監(jiān)測、信號攔截、采集和分類軟件。

快速、精確地定位目標射頻發(fā)射機。

適用于干擾偵測、識別、定位和報告。

來源：是德科技