频谱仪，又称频谱分析仪，是一种用于信号分析的仪器，能够显示信号在不同频率上的幅度或功率分布2。以下是关于频谱仪的详细介绍：

工作原理

• 信号输入与变换：被测信号从频谱仪的输入端进入，首先经过衰减器对信号幅度进行调整，使其适应后续电路的处理范围。然后，信号被送入混频器，与本地振荡器产生的本振信号进行混频，将输入信号的频率变换到中频范围。

• 中频滤波与放大：混频后的中频信号经过中频滤波器，滤除不需要的频率成分，只保留感兴趣的中频信号带宽。接着，中频放大器对滤波后的信号进行放大，以提高信号的幅度，便于后续的检测和处理。

• 检波与信号处理：放大后的中频信号通过检波器，将中频信号的幅度或功率信息转换为直流或低频信号。最后，信号处理单元对检波后的信号进行数字化处理、分析和计算，如进行频谱分析、功率测量、调制分析等，以得到信号的各种特性参数，并将结果显示在显示屏上。

主要功能

• 频谱分析：这是频谱仪最主要的功能，可将时域信号转换为频域信号进行显示，直观地呈现信号在不同频率上的幅度或功率分布情况，帮助用户了解信号的频率组成、频谱宽度、各频率分量的强度等信息。

• 功率测量：能够精确测量信号在特定频率或频段上的功率值，包括平均功率、峰值功率、有效值功率等，为评估信号的强度和能量提供依据。

• 频率测量：准确测量信号的频率，确定信号的中心频率、频率偏移、频率稳定度等参数，对于频率相关的应用如通信系统的频率规划、雷达信号的频率跟踪等非常重要。

• 调制分析：对调制信号进行分析，如分析调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）、正交幅度调制（QAM）等各种调制方式的参数，包括调制指数、调制深度、星座图等，以评估调制质量和信号的传输性能。

• 干扰检测与定位：通过扫描特定的频率范围，检测是否存在干扰信号，并确定干扰信号的频率、强度和来源，有助于解决无线通信中的干扰问题，保障通信系统的正常运行。

分类

• 按工作原理分类

• 扫频式频谱仪：通过改变本地振荡器的频率，使混频器的输出中频信号在一定范围内扫描，依次对不同频率的信号进行检测和分析，优点是结构相对简单、成本较低，能够覆盖较宽的频率范围，缺点是不能实时分析信号，对于快速变化的瞬态信号可能无法准确捕捉。

• 实时频谱仪：采用多通道并行处理技术或高速数字信号处理算法，能够在同一时间对整个感兴趣的频率范围进行采样和分析，可实时显示信号的频谱变化，适合对瞬态信号、突发信号以及快速变化的信号进行分析，但成本较高，频率覆盖范围相对较窄。

• 按应用场景分类

• 手持式频谱仪：具有体积小、重量轻、便于携带的特点，通常内置电池，可在现场进行移动测试，适用于无线通信网络的现场维护、频谱监测、电磁干扰排查等领域1。

• 桌面式频谱仪：一般具有更高的精度、更宽的频率范围和更强大的功能，适合在实验室、研发中心等固定场所使用，用于对信号进行精确测量、分析和研究2。

• 便携式频谱仪：介于手持式和桌面式之间，既具备一定的便携性，又能提供比手持式频谱仪更强大的功能和更高的性能，可用于一些对便携性有一定要求，但又需要相对较高性能的应用场景，如外场测试、现场调试等。

应用领域

• 无线通信：用于基站和终端设备的信号质量检测、频率规划与优化、干扰排查等，确保通信网络的稳定运行和信号传输质量12。

• 电子对抗：在军事领域，可用于截获、分析敌方雷达、通信等信号，进行电子侦察和干扰，同时也用于己方电子设备的抗干扰性能测试和优化。

• 电磁兼容（EMC）测试：评估电子设备在正常工作状态下的电磁辐射水平以及对周围电磁环境的抗干扰能力，确保设备符合相关的 EMC 标准，避免对其他设备产生干扰或自身受到干扰2。

• 音频工程：音频工程师利用频谱仪分析音频信号的频率成分，进行音频效果处理、均衡调节、噪声抑制等，以优化音频质量，提升声音体验2。