实时频谱分析仪 实时频谱分析仪你了解吗

什么是实时频谱分析仪？

所谓实时频谱分析仪(real-time spectrum)是指能够实时显示某一时刻信号的频率成分和对应幅度，并能帮助电子工程师完成频谱观测、功率测量和复杂信号解调分析的分析仪。

实时光谱仪分为两种类型:并行滤波型和FFT(快速傅里叶变换)型。

1.平行过滤式实时光谱仪(实时光谱分析仪)

并行滤波频谱分析仪是一种实时频谱分析仪，其工作原理如下:

被测信号经带宽放大后，由解复用器分配给多个带通滤波器，每个滤波器从被测信号中选择所需的频谱分量，由检测器检测，然后发送到每个显示器并保持显示。在设计和制造这种实时频谱分析仪时，每个滤波器的中心频率被调谐到频谱中的不同频率，这就要求滤波器的带通窄，滤波器的特性曲线接近矩形，每个滤波器的带通频率范围要适当重叠。频谱分析仪可以覆盖整个频率范围，被测信号中的频谱成分不会遗漏，被测信号中的不同频率成分可以显示在不同的显示器上。这样，每个显示器上显示的是当时测量信号的频谱分布。该分析仪的优点是所有滤波器始终与输入的被测信号相连，瞬态不确定信号可以瞬时检测和显示，测量速度快，动态范围宽，幅度测量精度高。其缺点是工作频率范围低，约100KHz，因为这种分析仪能显示的离散谱数取决于滤波器的个数，而实时谱仪的分辨率带宽取决于滤波器的带宽。可以假设一个频率范围为100KHz、分辨率为1KHz的实时频谱分析仪需要100个滤波器和显示器，可见这种实时频谱分析仪的价格非常昂贵。典型的并行滤波器实时频谱分析仪采样32个滤波器，以折衷成本和分辨率。

2.快速傅里叶变换实时频谱分析仪

快速傅里叶变换算法可以将某一时刻的时间函数f(t)变换为频率函数s (w)，FFT实时频谱分析仪的框图如下:

在FFT实时频谱分析仪中，首先对测量信号进行时域采样。经过高速A/D转换和快速傅里叶分析，不仅可以确定幅频函数，还可以确定相频函数，从而获得被测信号的频率、幅度和相位信息。因此，可以在频域分析非周期信号和瞬态信号。

快速傅立叶变换实时频谱分析仪的一个优点是可以快速捕获和分析扫频频谱分析仪无法捕获的瞬态单频信号，另一个优点是可以测量幅度和相位。缺点是FFT实时频谱分析仪受限于A/D转换的采样率。由于技术的飞速发展，其A/D和采样率都有了很大的提高，很多厂商也推出了自己的实时频谱分析仪；例如:

1.是德国技术的RTSA系列实时频谱分析仪，最高频率50Ghz；

2、研发；S FSVR系列实时频谱分析仪，频率高达40Ghz；

3.泰克公司的RSA系列实时频谱分析仪，频率高达18Ghz；

4.普源RIGOL的RSA系列实时频谱分析仪，最高频率6.5Ghz；

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