信号的频谱分布实际上就是测量结果在频域上的反映,频域和时域的关系如图1所示。示波器在时域测得近似方波的信号,经过傅里叶变换被分解为基波和高达11次奇次谐波。当用频谱分析仪从频域观察时,能够识别出所有频率组成。以图1为例,基波、3次谐波、5次谐波和11次谐波可以被区分出来。由此可以看出,时域和频域是从不同角度对同一个信号的描述。
信号检波器的选择频谱分析仪中的信号检波器有峰值检波和取样检波等类型,峰值检波是常用的类型。中频滤波器的输出接到检波器上,检波器产生与中频级输出的交流信号电平成正比的直流电平。我们可以根据信号测量指标的不同,选用不同的检波方式,如测量信号电平时采用峰值检波,测量噪声时采用取样检波。频谱分析仪是对无线电信号进行测量的必备手段,是从事电子产品研发、生产、检验的常用工具。因此,应用十分广泛,被称为工程师的射频万用表。频谱分析仪的价格一般都不便宜,正确使用和保养频谱分析仪,不仅可以减少仪器的损坏,还能延长频谱分析仪的使用寿命。
目前仪器公司供应的矢量信号分析器的频率范围可达3GHz,测量对象是复杂的移动通信常用频段的调制信号,如GSM、CDMA的基带特性和载波特性。矢量信号分析仪的测量模式有:标量、矢量、数字解调和门控测量。触发可由基带输人信号或由中频信号调节,包括触发电平和相位。扫频方式有单次和连续,对测量数据可多次平均,并用有效值(RMS)、峰值保持和指数坐标指示。