頻譜分析儀與信號(hào)分析儀的區(qū)別

       在實(shí)驗(yàn)室和車間中較常用的信號(hào)測(cè)試儀器是示波器。人的頭腦對(duì)時(shí)間概念比較敏感，每時(shí)每刻都接觸到時(shí)間事件，往往采取頻率的形式，但信號(hào)用示波器觀察較簡(jiǎn)單的調(diào)幅載波信號(hào)并不方便，也往往在載波看不見(jiàn)的時(shí)候顯示出來(lái)，調(diào)制裝置是通過(guò)屏幕上的三條線得到的，關(guān)于載波頻率和載波頻率調(diào)制的頻率。調(diào)制方式越復(fù)雜，示波器顯示就越困難，頻譜分析儀具有較強(qiáng)的表達(dá)能力，是名副其實(shí)的頻域儀器的代表。時(shí)頻通信的數(shù)字表達(dá)是傅里葉變換，它將時(shí)間信號(hào)分解成正弦曲線的疊加，完成信號(hào)從時(shí)域到頻域的傳輸過(guò)程。

       早期的頻譜分析儀本質(zhì)上是一個(gè)掃頻接收機(jī)，將輸入信號(hào)和本振信號(hào)經(jīng)過(guò)混頻器轉(zhuǎn)換后，通過(guò)一組中心頻率不同的并聯(lián)帶通濾波器，使輸入信號(hào)在頻率軸上顯示出來(lái)，由一組帶通濾波器限制。顯然，由于帶通濾波器是由無(wú)源組件組成，頻譜分析儀整體比較繁瑣，頻率分辨率也不高。由于傅里葉變換可以使輸入信號(hào)中的分解分量的頻率分量也可以起到類似濾波器的作用，用快速傅里葉變換電路代替低通濾波器，還簡(jiǎn)化了頻譜分析儀的組成，分辨率更高，測(cè)量時(shí)間更短，掃頻范圍更廣，這是現(xiàn)代頻譜分析儀的優(yōu)點(diǎn)。

       矢量信號(hào)分析儀是一種在預(yù)定頻率范圍內(nèi)自動(dòng)測(cè)量電路增益和相位的儀器。它有一個(gè)內(nèi)部掃頻源或可控的外部信號(hào)源。它的功能是測(cè)量被測(cè)電路對(duì)掃描信號(hào)輸入的增益和相位，因此它的電路結(jié)構(gòu)類似于頻譜分析儀。頻譜分析儀需要測(cè)量未知的和任意的輸入頻率，而矢量信號(hào)分析儀只測(cè)量自己的或控制的已知頻率。頻譜分析儀只測(cè)量輸入信號(hào)的振幅(標(biāo)量?jī)x器)，而矢量分析儀測(cè)量輸入信號(hào)的振幅和相位(矢量?jī)x器)。可以看出矢量信號(hào)分析儀的電路結(jié)構(gòu)比頻譜分析儀復(fù)雜，價(jià)格也更高。現(xiàn)代矢量信號(hào)分析儀也使用快速傅里葉變換。以下描述了它們的異同。傳統(tǒng)頻譜分析儀的電路是在一定帶寬內(nèi)可調(diào)諧的接收機(jī)。輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)下變頻后由低通濾波器輸出，濾波器輸出為垂直分量，頻率為水平分量。在顯示屏上畫(huà)出坐標(biāo)圖，即輸入信號(hào)頻譜圖。由于該變頻器可以達(dá)到較寬的頻率，如30HZ-30ghz，并且結(jié)合外接混頻器可以擴(kuò)展到100gHz以上，因此頻譜分析儀是頻率覆蓋較廣的測(cè)量?jī)x器之一。無(wú)論是測(cè)量連續(xù)信號(hào)還是調(diào)制信號(hào)，頻譜分析儀都是一種理想的測(cè)量工具。