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大家对频谱分析仪提出很多疑问。
频谱分析仪是射频工程师和高速数字工程师熟悉的分析利器。频谱分析仪分为传统扫平式频谱分析仪、实时频谱分析仪和矢量信号分析三种。
随着现在大家分析信号的日益复杂，传统频谱分析仪变得日益力不从心。所以有各种新型的频谱分析仪来为大家解决问题。今天我们就给大家介绍一下不同频谱分析仪之间的区别。
传统扫频频谱分析显示了信号频率和幅度之间的关系。一般来说，横坐标通过Hz来显示信号的频率。纵坐标一般射频工程师习惯通过dbm来显示信号的功率。我们可以设置信号的中心频率、带宽、标记出每个信号之间的频率和功率，就可以看到我们想要的信号了。传统频谱分析仪可以看到一个稳定的不随时间变化信号。
然而，如今我们的射频工程师会面临很多严峻的挑战。随着电路系统的复杂度、集成度增加，信号的形式也越来越复杂。大多数信号都不再随时间稳定变化。类似随机脉冲和跳频等情况，在如今的射频电路debug中随处可见。
我们在主信号2GHz的单音信号offset 1MHz的地方，加了一个每隔一秒钟出现一次的脉冲信号。这个信号在电子系统中是很常见的一种干扰情况。它会影响到主信号的信号质量。（例如相位噪声）射频工程师需要判断这种干扰信号的功率、频谱分布以及时域上的周期情况，以便定位它出现的原因。在这种情况下，我们的传统评估分析还能够胜任它的分析吗？
我们修改扫频试频谱仪的分辨率带宽，无论将RBW加大或者是缩小都无法捕捉到这个干扰信号。即使使用max hold 来捕捉这个信号的频谱。我们耗费了几秒到几十秒的测量时间，也无法捕捉这个干扰信号的完整频谱形状。
所以，针对低占空比、短脉宽或者小功率的瞬态信号，很难通过传统扫频试频谱仪来分析它的频谱特性。如今，以是德科技 N9040B 为代表的新一代信号分析仪，可以选配实时频谱分析功能。
实时频谱分析仪通过宽带ADC实时采集信号，采用FFT（快速傅里叶变换）来完成频谱测试。FFT测试频谱就像照相机拍照片，一下子就能获得整副图形，FFT能获得分析带宽内整个的频谱信息，而不需要通过扫描一点一点得到。实时频谱分析仪通过FPGA硬件来完成数字信号处理，大大提高信号处理的速度，对目标信号每个时刻的变化都能及时的捕捉。
我们利用一个功分器将这个信号连接到是德科技N9040B 信号分析仪上，在同样的设置下，实时频谱分析仪可以完整的捕捉到这个瞬态信号的全部频谱信息。对于这个周期性的干扰，我们可以看到它呈现的是一个类似脉冲的频谱。实时频谱分析仪默认一般是密度显示的方式，通过颜色的深浅来表示不同频率和功率点上信号出现的概率，非常直观。
实时频谱分析仪还有瀑布图功能。在瀑布图模式中，实时频谱分析仪的上半部分显示实时的频率vs功率图形。我们可以同时看到主信号和干扰信号。下半部分是一个三维显示图，它的横坐标是频率，纵坐标是时间，通过颜色的深浅显示当前的功率。可以看到主信号对应的2GHz频点，颜色最深，显示蓝色，因为它的功率值一直是最高的。然后它的右边部分每隔一秒钟会有一个红色的地方，也就是表示这里会出现一个功率较高的干扰信号。
结合实时频谱分析仪的二维密度显示图和三维瀑布图，我们可以很好的看到干扰信号出现的周期和频点。让射频工程师定位干扰出现的位置和原因。
跳频是一种常见的扩频方式，通过不断改变载波的频率，来提高无线通讯的安全性。我们常见的蓝牙无线信号，就采用了跳频的扩频方式。无线通信的信号是带调制的宽带信号，我们不仅需要知道它的频率、功率等信息，还需要使用信号分析仪来解调它，从而测量EVM参数。
在这个例子中，我们构造了一个从2.4~2.5GHz的跳频调制信号，信号采用QPSK调制，带宽为2MHz。这个信号所在的频段、调制方式都与我们常见的蓝牙、无线鼠标很相似。如果用传统的频谱分析仪去看跳频信号，不仅很难去确定每一个载波它的具体的功率大小，而且很难判断整体的一个频谱特性。更重要的扫频式频谱仪无法提供EVM等宽带信号的调制信息。
在实时频谱分析仪上，可以通过简单设置来观察这个跳频信号。只要信号的跳频范围在实时频谱分析带宽以内，RTSA一次性可以捕捉到整个跳频信号所有频谱特性。同时实时频谱分析仪，还有一个很好的功能叫做频谱模板trigger。
什么叫频谱模板trigger呢？可以在频域上画一个模板。当信号进入或跳出模板的时候，实时频谱分析仪频率上把信号给捕捉。如果我们希望测量每个载波的调制信息（例如EVM），需要采用频谱模板trigger来“固定”频谱仪屏幕上的每个载波，再使用矢量信号分析软件来解调整个调制信号。
是德科技的矢量信号分析软件VSA89600支持几十种不同无线通讯制式的解调，配合上X系列频谱仪，是分析复杂无线信号的必备工具。
经过刚才的几个例子，我们可以看到，为了应对电子系统集成度增加，工程师再调试中会经常遇见瞬变信号的情况。
以是德科技N9040B为代表的实时频谱分析仪、结合VSA89600信号分析软件的解决方案可以很好应对各种复杂信号，会成为射频工程师手中的利器。
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