什么是實時頻譜分析儀？
所謂實時(shi)頻譜(pu)分(fen)析(xi)儀（實時(shi)頻譜(pu)儀）就(jiu)是(shi)指能(neng)實時(shi)顯示信號在(zai)某一時(shi)刻的頻率成分(fen)及相應幅度的分(fen)析(xi)儀。
在實(shi)時頻譜儀(yi)中(zhong)具體又分(fen)為并聯(lian)濾波器(qi)型(xing)和FFT(快速(su)傅里葉變換)型(xing)兩種。
1、并(bing)聯濾(lv)波器型(xing)實時(shi)頻(pin)譜儀（實時(shi)頻(pin)譜分析儀）
并(bing)聯濾波器頻譜(pu)分析儀是一種真正(zheng)的實時(shi)頻譜(pu)分析儀，其工作原理(li)如下圖(tu)：
被(bei)(bei)(bei)測(ce)(ce)信(xin)(xin)號(hao)經過(guo)帶(dai)寬(kuan)放大后，由多路(lu)分(fen)(fen)(fen)(fen)配(pei)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)分(fen)(fen)(fen)(fen)送(song)(song)至多個(ge)(ge)帶(dai)通(tong)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，每個(ge)(ge)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)從被(bei)(bei)(bei)測(ce)(ce)信(xin)(xin)號(hao)選出需(xu)要(yao)的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)分(fen)(fen)(fen)(fen)量，經檢波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)檢波(bo)(bo)(bo)(bo)后，送(song)(song)到(dao)各(ge)顯(xian)(xian)示(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)并保持(chi)顯(xian)(xian)示(shi)。在(zai)設計和制作(zuo)這(zhe)種實時頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)儀(yi)(yi)時，每個(ge)(ge)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)中心頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)調諧在(zai)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)內(nei)的(de)(de)(de)不同頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)上(shang)，這(zhe)就(jiu)要(yao)求濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)帶(dai)通(tong)很窄，濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)特性(xing)曲線接近矩形，且各(ge)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)帶(dai)通(tong)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)范(fan)圍(wei)要(yao)適當重(zhong)疊。使(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)儀(yi)(yi)能夠覆蓋整(zheng)個(ge)(ge)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)范(fan)圍(wei)，被(bei)(bei)(bei)測(ce)(ce)信(xin)(xin)號(hao)中任何(he)一個(ge)(ge)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)(fen)不被(bei)(bei)(bei)遺漏，又能使(shi)被(bei)(bei)(bei)測(ce)(ce)信(xin)(xin)號(hao)中的(de)(de)(de)不同頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)(fen)在(zai)不同顯(xian)(xian)示(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)上(shang)顯(xian)(xian)示(shi)。這(zhe)樣各(ge)顯(xian)(xian)示(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)上(shang)所(suo)指示(shi)的(de)(de)(de)是被(bei)(bei)(bei)測(ce)(ce)信(xin)(xin)號(hao)在(zai)該時刻所(suo)具有的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)分(fen)(fen)(fen)(fen)布情況。這(zhe)種分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)儀(yi)(yi)的(de)(de)(de)優點(dian)是所(suo)有的(de)(de)(de)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)在(zai)所(suo)有的(de)(de)(de)時間內(nei)都和輸入(ru)的(de)(de)(de)被(bei)(bei)(bei)測(ce)(ce)信(xin)(xin)號(hao)連接，可(ke)以瞬時檢測(ce)(ce)和顯(xian)(xian)示(shi)瞬變的(de)(de)(de)不確定信(xin)(xin)號(hao)，且測(ce)(ce)量速(su)度(du)快，動態范(fan)圍(wei)寬(kuan)和幅度(du)測(ce)(ce)量準(zhun)確度(du)高等，其缺(que)點(dian)是工(gong)作(zuo)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)范(fan)圍(wei)低(di)，大約在(zai)100KHz，這(zhe)是由于(yu)該分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)儀(yi)(yi)能顯(xian)(xian)示(shi)的(de)(de)(de)離散頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)的(de)(de)(de)數目取(qu)決于(yu)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)數目，而實時頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)儀(yi)(yi)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)辨率(lv)(lv)帶(dai)寬(kuan)取(qu)決于(yu)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)帶(dai)寬(kuan)，可(ke)以設想頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)范(fan)圍(wei)覆蓋至100KHz，分(fen)(fen)(fen)(fen)辨率(lv)(lv)為1KHz的(de)(de)(de)實時頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)儀(yi)(yi)就(jiu)需(xu)要(yao)100個(ge)(ge)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和顯(xian)(xian)示(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，這(zhe)說明(ming)該類實時頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)儀(yi)(yi)的(de)(de)(de)價格是非常昂貴(gui)的(de)(de)(de)，典型的(de)(de)(de)并聯濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)實時頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)(pu)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)儀(yi)(yi)采樣32個(ge)(ge)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)來折中成(cheng)本和分(fen)(fen)(fen)(fen)辨率(lv)(lv)。
2、快(kuai)速傅里葉變換（FFT）實時頻譜分(fen)析(xi)儀
快速傅里葉(xie)變換算法可以把某一個(ge)時(shi)(shi)刻的(de)(de)時(shi)(shi)間函數(shu)f（t）轉換成頻率函數(shu)s（w）,FFT實時(shi)(shi)頻譜分析儀的(de)(de)方框圖如(ru)下圖：
在FFT實時頻(pin)譜分(fen)析儀中，首先是時域(yu)對(dui)被測(ce)信號(hao)進行采樣，經過高速A/D轉換和快速傅里葉分(fen)析計算后，不僅可以確(que)定幅度(du)-頻(pin)率函(han)數，還可以確(que)定確(que)定相位-頻(pin)率函(han)數，從而獲得被測(ce)信號(hao)的(de)頻(pin)率、幅度(du)和相位信息，故(gu)可對(dui)非周期(qi)信號(hao)和瞬態信號(hao)進行頻(pin)域(yu)分(fen)析。
FFT實時頻譜分析儀的一個優點就是能夠快速地捕獲和分析掃頻式頻譜儀不能捕獲的瞬變的單次出現的信號，另一個優點是能測量幅度和相位。缺點是FFT實時頻譜分析儀受A/D轉換采樣速率的限制，由于技術的快速發展，其A/D和采樣速率都有很大提升，眾多廠商也紛紛不斷推出自己的實時頻譜分析儀；如：是德科技的RTSA系列實時頻譜分析儀、R&S的FSVR系列實時頻譜分析儀、TEK的RS系列實時頻譜分析儀、Signal Hound便攜(xie)式實時(shi)頻(pin)譜(pu)分析儀(yi)(yi)、安諾尼(ni)的(de)手持式實時(shi)頻(pin)譜(pu)分析儀(yi)(yi)、邁克尼(ni)斯的(de)手持式實時(shi)頻(pin)譜(pu)分析儀(yi)(yi)等(deng)等(deng)；實時(shi)帶寬更(geng)是達(da)到(dao)了200MHz.
