最近出差拜訪了不少電子儀表的用戶，包括高校老師，研發工程師
，生產測試工程師等等。最常被問到兩個問題是：示波器和頻譜儀有什麼區別？我在什麼時候更應該用頻譜儀？

 

對於頻譜儀這樣一個射頻領(ling)域(yu)的(de)最(zui)基(ji)礎(chu)最(zui)常(chang)用(yong)儀(yi)器(qi)
，還(hai)有(you)這(zhe)麼(me)多(duo)人(ren)對(dui)它(ta)的(de)基(ji)本(ben)概(gai)念(nian)和(he)用(yong)途(tu)感(gan)到(dao)陌(mo)生(sheng)
，菲(fei)菲(fei)確(que)實(shi)有(you)點(dian)詫(cha)異(yi)滴(di)所(suo)，所(suo)以(yi)呢(ne)，就(jiu)寫(xie)了(le)點(dian)自(zi)己(ji)的(de)體(ti)會(hui)，想(xiang)和(he)大(da)家(jia)一(yi)起(qi)探(tan)討(tao)這(zhe)個(ge)話(hua)題(ti)。

 

同學們都知道，對於一個電信號，我們可以從時間角度（時域）去描述，也可以從頻率的角度（頻域）qumiaoshu。zhiqiantieleyifudonghuatujiuhenxingxiangdibiaoxianlezhegeshiyuhepinyudequbie，kanmingbailezhezhangtu，jiukeyilejieweishenmejiyaozuoshiyufenxiyeyaozuopinyufenxileba？
 

市麵上常見的示波器是都有頻譜顯示功能滴，這個主要是使用了傅裏葉變換（FFT）來進行了時域和頻域的轉換
，但示波器的FFT和頻譜儀在射頻測試應用有什麼區別呢？

 

1.適用的信號類型不同：示波器主要用途用來觀察信號的時域特性（也就是電壓隨時間的變換特性），主要適用於基帶信號的分析（正弦波，方波
，比特流等未調製信號）
，而頻譜儀主要針對射頻信號（尤其是帶了調製的複雜信號或者多頻率信號

，這樣的信號在時間軸上幾乎看不出任何規律）的分析。雖然示波器也可以通過FFT從頻率域的角度顯示信號，但它的性能指標一般不足以分析射頻的
，帶調製的信號。這個菲菲下麵會做進一步的解釋。

 

2.測量的帶寬不同：示波器的設計主要用於觀察基帶信號的，所以一般來說帶寬都不是很寬

，最常見的是幾十到幾百MHz。當然，隨著數字電路技術的快速發展，基帶信號的速率也在快速提升，所以

，一些中高檔的示波器也能到GHz這個數量級。而頻譜儀主要用以分析載波及調製了的射頻信號，所以頻譜儀的頻率範圍通常要寬很多
，舉例說安捷倫的入門級頻譜儀N9322C就是7GHz的
，高端一點的N9000A CXA是26.5 GHz
，更高端的N9030A PXA可以到50 GHz。
 

3.測量內容不同：示shi波bo器qi觀guan察cha的de是shi電dian壓ya隨sui時shi間jian的de變bian換huan，所suo以yi通tong常chang看kan到dao的de是shi正zheng弦xian波bo，方fang波bo，比bi特te流liu等deng，關guan注zhu電dian壓ya，周zhou期qi，上shang升sheng，下xia降jiang沿yan
，過guo衝chong，毛mao刺ci，以yi及ji多duo路lu信xin號hao間jian的de時shi序xu等deng特te征zheng。而er頻pin譜pu儀yi看kan的de是shi射she頻pin信xin號hao的de功gong率lv，頻pin率lv，失shi真zhen（諧波和互調產物）
，調製後的帶寬
，泄漏到相鄰信道的大小，噪聲測試，以及複雜調製信號的深入分析（調製度，IQ星座圖，調製誤差等等）。

4.靈敏度不同：示波器看的都是基帶信號並通過傳導方式連接，信號幅度一般都較強
，在幾伏
，十分之幾或百分之幾伏（功率在毫瓦級），而頻譜儀很多時候需要測量發射信號頻譜或從空中接受到的射頻信號，功率往往比1毫瓦還低數個甚至十幾個十次方的
，換算過來就是幾微伏甚至更低。

 

5.動態範圍不同：所suo謂wei動dong態tai範fan圍wei，是shi指zhi同tong時shi觀guan測ce大da信xin號hao和he小xiao信xin號hao的de能neng力li。示shi波bo器qi在zai觀guan測ce一yi個ge主zhu信xin號hao刻ke度du在zai伏fu特te級ji的de信xin號hao的de時shi候hou
，能neng方fang便bian觀guan察cha的de的de細xi微wei信xin號hao或huo波bo動dong在zai零ling點dian幾ji或huo零ling點dian零ling幾ji伏fu。也ye就jiu是shi說shuo電dian壓ya的de十shi分fen之zhi或huo百bai分fen之zhi幾ji的de分fen辨bian率lv（功率的百分之或者萬分之幾）。erpinpuyikeyitongshiguancedexiaoxinhaokeyishidaxinhaodegonglvdebaiwanfenzhiyi，qianwanfenzhiyi

，yiyifenzhiyi。erzaishepincelianglingyu
，jingchangxuyaozheyangdadedongtaifanwei。

 

haoba，xiwangfeifeihaimeiyoubadahuoershuoyun。。。。。。suoyitongxuemenkeyikandao
，suirandoushixinhaofenxi，danzairuxiaqingkuangdeshihou
，nikenenggengxuyaoshiyitaipinpuyierbushishiboqio：

 

1.關注的是射頻設備和射頻信號測試（載波以及經過調製以後信號），比如測試射頻收發信機

 

2.寬頻段內對未知信號進行檢查，比如空中信號的成分以及各種射頻幹擾
，電子產品的的EMC測試等

 

3.同時關注大信號和微小信號
，比如希望了解發射機的信號的失真

，互調
，雜波等。

 

4.關注毫伏級以下的弱小信號的時候

，比如關注印刷電路板上信號間的耦合，電源和時鍾上寄生的雜波等。如下圖所示：
 

前(qian)三(san)種(zhong)應(ying)用(yong)情(qing)況(kuang)是(shi)典(dian)型(xing)的(de)頻(pin)譜(pu)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)應(ying)用(yong)，而(er)第(di)四(si)種(zhong)情(qing)況(kuang)並(bing)不(bu)為(wei)所(suo)工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)熟(shu)悉(xi)，常(chang)常(chang)是(shi)最(zui)令(ling)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)頭(tou)痛(tong)的(de)問(wen)題(ti)。很(hen)多(duo)時(shi)候(hou)，工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)在(zai)研(yan)發(fa)後(hou)期(qi)發(fa)現(xian)整(zheng)機(ji)有(you)問(wen)題(ti)進(jin)行(xing)故(gu)障(zhang)診(zhen)斷(duan)和(he)調(tiao)試(shi)時(shi)才(cai)考(kao)慮(lv)到(dao)這(zhe)個(ge)。