頻譜分析儀（Spectrum Analyzer）主要用于顯示頻域輸入信號(hào)的頻譜特性，因此對于信號(hào)分析而言是不可缺少的量測儀器。頻譜分析儀是透過頻域?qū)π盘?hào)進(jìn)行分析、研究，并同時(shí)應(yīng)用于更多不同領(lǐng)域，例如無線訊號(hào)收發(fā)器、信號(hào)干擾的檢測、頻譜監(jiān)測、以及元件特性分析等，是從事電子產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、檢驗(yàn)的常用工具，特別針對無線通訊信號(hào)的測量更是必要工具，其應(yīng)用十分廣泛，因此也有工程師將之稱為射頻量測的萬用電表。

針對時(shí)域方面的信號(hào)量測，示波器是一項(xiàng)非常重要且很有效率的量測儀器，它能直接顯示信號(hào)波幅、頻率、周期、波形與相位等之響應(yīng)變化。一般來說，示波器都必須具備雙軌跡輸出顯示裝置，同時(shí)內(nèi)建有IEEE-488、IEEE-1394 或RS-232等介面功能以便與繪圖儀器連結(jié)，而利于后續(xù)量測顯示資訊輸出與繪圖的研究比較之用。只是示波器缺點(diǎn)在于只侷限于低頻信號(hào)，對于高頻信號(hào)的分析便成為一大挑戰(zhàn)。

頻譜分析儀的優(yōu)勢，正是在于彌補(bǔ)示波器針對高頻信號(hào)分析的不足，并可同時(shí)將多頻信號(hào)以頻域的方式來呈現(xiàn)，以方便辨識(shí)各不同頻率的功率裝置，并顯示信號(hào)在頻域里的特性。

圖一　時(shí)域量測與頻域量測之不同

頻譜分析儀種類

頻譜分析儀（Spectrum Analyzer）主要用于顯示頻域輸入信號(hào)的頻譜特性。并依據(jù)信號(hào)處理方式的差異分為兩種類型，分別是即時(shí)頻譜分析儀（Real-Time Spectrum Analyzer)，以及掃描調(diào)諧頻譜分析儀（Sweep-Tuned Spectrum Analyzer）等兩種。

即時(shí)頻譜分析儀可在同一時(shí)間顯示頻域的信號(hào)振幅，其工作原理是針對不同的頻率信號(hào)設(shè)置相對應(yīng)的濾波器與檢知器（Detector），并經(jīng)由同步多工掃瞄器將信號(hào)輸出至螢?zāi)唬瑑?yōu)點(diǎn)在于能夠顯示周期性雜散波（Periodic Random Waves）的瞬時(shí)反應(yīng)，但缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，且頻寬范圍、濾波器的數(shù)目與最大多工交換時(shí)間（Switching Time）都將對其性能表現(xiàn)造成限制。

掃瞄調(diào)諧頻譜分析儀是最常用的頻譜分析儀類型，它的基本結(jié)構(gòu)與超外差式接收器類似，主要工作原理是輸入信號(hào)透過衰減器直接加入混波器中，可調(diào)變的本地振蕩器經(jīng)由與CRT螢?zāi)煌降膾呙楫a(chǎn)生器產(chǎn)生隨時(shí)間作線性變化的振蕩頻率，再將混波器與輸入信號(hào)混波降頻后的中頻信號(hào)（IF）放大后、濾波與檢波傳送至 CRT螢?zāi)?，因此CRT螢?zāi)坏目v軸將顯示信號(hào)振幅與頻率的相對關(guān)系。

如上所言，影響信號(hào)反應(yīng)的主要關(guān)鍵為濾波器頻寬。高斯濾波器 （Gaussian-Shaped Filter）影響的功能就是量測所常見到的解析頻寬(Resolution Bandwidth；RBW)。RBW所代表的意義為兩個(gè)不同頻率信號(hào)所能夠被清楚分辨出來的最低頻寬差異，因此兩個(gè)不同頻率信號(hào)的頻寬如果低于頻譜分析儀的解析頻寬，如此兩信號(hào)將會(huì)重疊而無法分辨。如此看似更低的RBW將有助于不同頻率信號(hào)的分辨與量測工作，然而過低的RBW有可能將較高頻率的信號(hào)給濾除掉，因而導(dǎo)致信號(hào)顯示時(shí)產(chǎn)生失真。較高的RBW當(dāng)然有助于寬頻信號(hào)的量測，然而卻可能增加雜訊底層值（Noise Floor）、降低量測靈敏度，并對于偵測低強(qiáng)度的信號(hào)容易產(chǎn)生阻礙。失真值與設(shè)定的RBW密切相關(guān)，因此設(shè)定適當(dāng)?shù)腞BW寬度才是正確使用頻譜分析儀的重要概念。

此外傳統(tǒng)頻譜分析儀的前端電路是在一定頻寬內(nèi)可調(diào)諧的接收器。當(dāng)輸入信號(hào)經(jīng)變頻器變頻后，由低通濾波器輸出，濾波器所輸出的數(shù)值就是垂直分量，至于頻率則是水平分量，如此在螢?zāi)簧纤尸F(xiàn)的座標(biāo)圖就是輸入信號(hào)頻譜圖。由于變頻器可以達(dá)到很寬的頻率（如從30Hz～30GHz），與外部混頻器配合，更可提高到100GHz以上，因此頻譜分析儀是頻率覆蓋率最寬的測量儀器之一，不管是測量連續(xù)信號(hào)或調(diào)變信號(hào)，頻譜分析儀都是很理想的測量工具。只是傳統(tǒng)頻譜分析儀的缺點(diǎn)在于，它只能測量頻率的幅度，但缺少相位資訊，因此在性質(zhì)上是屬于標(biāo)量儀器而不是向量儀器。