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頻譜分析儀和示波器區(qū)別在哪？
來源: 作者:小編 發(fā)布時間: 2023-12-29 17:17:15 瀏覽: 遞增失??！
頻譜分析儀和示波器區(qū)別在哪？
在頻譜分析儀的使用人群中，包括高校老師，研發(fā)工程師，生產(chǎn)測試工程師等等。最常被問到兩個問題是：示波器和頻譜分析儀有什么區(qū)別？我在什么時候更應(yīng)該用頻譜分析儀？
對于頻譜分析儀這樣一個射頻領(lǐng)域的最基礎(chǔ)最常用儀器，還有這么多人對它的基本概念和用途感到陌生。
市面上常見的示波器是都有頻譜顯示功能滴，這個主要是使用了傅里葉變換（FFT）來進行了時域和頻域的轉(zhuǎn)換，但示波器的FFT和頻譜分析儀在射頻測試應(yīng)用有什么區(qū)別呢？
1. 適用的信號類型不同：示波器主要用途用來觀察信號的時域特性（也就是電壓隨時間的變換特性），主要適用于基帶信號的分析（正弦波，方波，比特流等未調(diào)制信號），而頻譜分析儀主要針對射頻信號（尤其是帶了調(diào)制的復(fù)雜信號或者多頻率信號，這樣的信號在時間軸上幾乎看不出任何規(guī)律）的分析。雖然示波器也可以通過FFT從頻率域的角度顯示信號，但它的性能指標一般不足以分析射頻的，帶調(diào)制的信號。
2. 測量的帶寬不同：示波器的設(shè)計主要用于觀察基帶信號的，所以一般來說帶寬都不是很寬，最常見的是幾十到幾百MHz。當然，隨著數(shù)字電路技術(shù)的快速發(fā)展，基帶信號的速率也在快速提升，所以，一些中高檔的示波器也能到GHz這個數(shù)量級。而頻譜分析儀主要用以分析載波及調(diào)制了的射頻信號，所以頻譜分析儀的頻率范圍通常要寬很多
3. 測量內(nèi)容不同：示波器觀察的是電壓隨時間的變換，所以通常看到的是正弦波，方波，比特流等，關(guān)注電壓，周期，上升，下降沿，過沖，毛刺，以及多路信號間的時序等特征。而頻譜分析儀看的是射頻信號的功率，頻率，失真（諧波和互調(diào)產(chǎn)物），調(diào)制后的帶寬，泄漏到相鄰信道的大小，噪聲測試，以及復(fù)雜調(diào)制信號的深入分析（調(diào)制度，IQ星座圖，調(diào)制誤差等等）
4. 靈敏度不同：示波器看的都是基帶信號并通過傳導(dǎo)方式連接，信號幅度一般都較強，在幾伏，十分之幾或百分之幾伏（功率在毫瓦級），而頻譜分析儀很多時候需要測量發(fā)射信號頻譜或從空中接受到的射頻信號，功率往往比1毫瓦還低數(shù)個甚至十幾個十次方的，換算過來就是幾微伏甚至更低。
5. 動態(tài)范圍不同：所謂動態(tài)范圍，是指同時觀測大信號和小信號的能力。示波器在觀測一個主信號刻度在伏特級的信號的時候，能方便觀察的的細微信號或波動在零點幾或零點零幾伏。也就是說電壓的十分之或百分之幾的分辨率（功率的百分之或者萬分之幾）。而頻譜分析儀可以同時觀測的小信號可以是大信號的功率的百萬分之一，千萬分之一，一億分之一。而在射頻測量領(lǐng)域，經(jīng)常需要這樣大的動態(tài)范圍。
1. 關(guān)注的是射頻設(shè)備和射頻信號測試（載波以及經(jīng)過調(diào)制以后信號），比如測試射頻收發(fā)信機
2. 寬頻段內(nèi)對未知信號進行檢查，比如空中信號的成分以及各種射頻干擾，電子產(chǎn)品的的EMC測試等
3. 同時關(guān)注大信號和微小信號，比如希望了解發(fā)射機的信號的失真，互調(diào)，雜波等。
4. 關(guān)注毫伏級以下的弱小信號的時候，比如關(guān)注印刷電路板上信號間的耦合，電源和時鐘上寄生的雜波等。
前三種應(yīng)用情況是典型的頻譜分析儀的應(yīng)用，而第四種情況并不為所工程師們熟悉，常常是最令電路設(shè)計工程師頭痛的問題。很多時候，工程師們在研發(fā)后期發(fā)現(xiàn)整機有問題進行故障診斷和調(diào)試時才考慮到這個。
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