频谱分析仪基础知识

更新时间：2026-08-25

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什么是频谱分析仪？

频谱分析仪是一种电气测量仪器。她通常被称为“矛安娜"。在频谱分析仪屏幕上，频率以分量形式分布，水平轴显示频率，纵轴显示振幅。

有针对高频和低频应用的版本，每种版本的应用不同。主要，高频信号用于显示频率成分分布和分析交流电源的成分，而低频信号则用于噪声分析及类似目的。

由于静电或信号过强可能导致结果不准确，建议在使用前仔细查看使用说明和条件。

高频频谱分析仪用于“无线电"、“发射机"、“接收机检查"、“测量"、“设计"、“维修"、“发射波"和“杂假测量"。由于各种配置项很重要，你需要根据预期用途输入合适的值。

对于低频应用，也有广泛用于现场测试的紧凑便携产品，如“场强测量"、“频率识别"、“噪声测量"、“机械诊断"、“结构分析"和“振动测试"。一个熟悉的例子是它也被用于无线局域网安装工作。

频谱分析仪有时可以用示波器来解释。通常，由于示波器通常观测低频段的时间轴，它们与能够捕捉和观测频率信号的频谱分析仪一起使用。然而，由于示波器和频谱分析仪从不同角度观测信号并专注于不同领域，使用前必须仔细考虑必要的信息。

许多频谱分析仪采用超外差法。异差指的是信号处理技术，指的是通过将其他频率与接收到的无线电波混合或组合，将频率差转换为波所产生的频率。

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，超外差也可以指接收机，采用该接收方法的接收机有时统称为超外差。这种方法自模拟时代就存在，其工作原理与收音机和接收机相同。

在超外差调谐扫频法中，输入信号通过时受到衰减器和低通滤波器的限制。此外，混频器和本地振荡器将输入信号转换为频率。然后，带通滤波器设置的频率分辨率被扫频并用带宽限制频率测量。由于它只能测量目标频率范围，噪声水平可以降低。

近年来，由于FFT方法的发展，FFT方法逐渐流行。在输入信号转换为频率之前，它与超外差调谐扫频方法相同。有时，带通滤波器的输出通过AD转换器转换为数字信号，然后通过快速傅里叶变换显示频率。由于它缩短了测量时间，适用于频谱在短时间内变化的测量。

频谱分析仪大致分为两种类型。首先，提到处理音频信号的设备。其次，是用来可视化无线电波强度的类型。

频谱分析仪是一种测量仪器，通过将输入信号分解为频率成分来绘制每个信号的强度图。测量信号通过对应用的数字分析进行处理。

对于音频信号，你输入的音频信号是十~22kHz的，到电脑的音板里。通过执行“FFT计算"和“图表显示"，你可以可视化并检查应用中强烈产生的频率信号。通过这些步骤，你可以检查房间的声学状况并调音你的乐器。

无线电波强度计中包含的应用被用作可视化工具，用于检测Wi-Fi信号并验证强度。通过处理来自Wi-Fi设备及类似设备的信号，你可以绘制出“2.4GHz频段"和“5GHz频段"的信号强度图。

音频信号频谱分析仪可以用电脑音响板替代，因此价格可达数千日元。

如果目标仅是可视化Wi-Fi信号，频谱分析仪可以通过智能手机或电脑的Wi-Fi接收器实现，从而降低额外的购买成本。

对于能够测量高达10GHz的电子设备，用于无线电波分析的频谱分析仪通常价格在200万至1000万日元之间。

为了只检测你想用频谱分析仪观测的信号成分并去除不需要的噪声，设置分辨率带宽（RBW）至关重要。

当你将已知参考频率的信号与所需信号混合时，会产生一个称为中间频率的信号。通过缩小该中频的通过频带，可以去除不必要的信号，因此只提取你想观测的信号。

信号分辨率由此时缩小的通过范围决定，因此称为“RBW"。

如果 RBW 变窄，测量时间会增加，但准确性可以提高。当RBW设置为宽时，测量时间缩短。然而，由于含有噪声，分辨率会下降。