【频谱分析仪与信号分析仪】异同比较

〇、看图

Signal Source Analyzer

Spectrum Analyzer

一、频谱分析仪和信号分析仪之间的区别

您知道频谱分析仪和信号分析仪之间的区别吗？如果没有，别担心，您并不孤单！这两种类型的乐器经常相互混淆，但实际上它们却大不相同。在本文中，我们将讨论频谱分析仪和信号分析仪之间的区别，以及何时可能需要使用其中一种。我们还将提供一些有关如何根据您的需求选择正确类型的分析仪的提示。让我们开始吧！

二、频谱分析仪概述

频谱分析仪是用于测量不同频率范围内信号幅度的电子仪器。

它们通常用于识别和分析来自其他来源（例如无线电发射器）的发射。
对于复杂的信号分析，可以精确测量信号的频率分量。
频谱分析仪还可用于故障排除、检测干扰和测量信号功率电平。

频谱分析仪的核心包括一个输入部分（用于接收信号）、一个放大器、用于分离频率的滤波器和一个模数转换器 （ADC），该转换器将滤波器的模拟输出转换为数字数据，这些数据可以通过软件处理或在显示器上查看。

与许多其他类型的复杂测试设备一样，频谱分析仪具有许多影响其精度和性能的功能和选项。这些包括动态范围、本底噪声、灵敏度、分辨率带宽 （RBW）、扫描时间、视频带宽 （VBW）、扫描模式、跨度设置、频率设置等。所有这些参数都可以根据不同的测量要求进行调整。

频谱分析仪主要用于射频 （RF） 和微波领域，但也经常用于其他领域，如电信、雷达系统、信号处理、音频工程和医学成像。

三、信号分析仪概述

信号分析仪是一种用于测量、分析和检查信号的测试和测量仪器。

信号分析仪有两个主要功能 – 第一个是测量给定信号的频率、幅度和噪声水平，第二个是提供有关其特性的信息，例如频谱分量、调制类型等。

信号分析仪与频谱分析仪类似，它们都测量信号，但采用不同的方法。信号分析仪倾向于使用数学算法或“软件”模块来快速处理各种数据，而不是像传统频谱分析仪那样扫描所有频率。这允许在更宽的频率范围内进行更精确的测量，因为数字信号分析仪 （DSA） 可用于在多个频率和长时间内提供高分辨率测量。

信号分析仪主要用于需要分析复杂信号的实验室或高端工业应用。示例包括医学成像、电信、广播和汽车系统。

四、频谱分析仪和信号分析仪之间的区别

现在我们已经了解了频谱和信号分析仪的基础知识，让我们仔细看看它们有何不同。毕竟，在为您的应用程序投资这些仪器之前，您想知道它们之间的区别。

输入

两者之间的主要区别在于它们的输入。频谱分析仪使用调幅 （AM） 和频率调制 （FM） 这两种模拟信号。另一方面，信号分析仪处理正交幅度调制 （QAM） 和时分多路复用 （TDM） 等数字信号。

这是为您的应用程序选择工具时要考虑的关键因素。如果您正在处理模拟信号，那么频谱分析仪将是更好的选择。但是，如果您使用的是数字系统，那么信号分析仪就是您所需要的。

带宽

另一个明显的区别是带宽大小的差异。带宽大小是选择频谱分析仪或信号分析仪时要考虑的重要因素。

带宽大小 描述了设备可以精确测量的频率范围。这些频率范围从几赫兹到数百兆赫兹不等，具体取决于所使用的设备类型。

频谱分析仪通常可以测量高达 20GHz 的频率，而信号分析仪的频率仅限于 6GHz 左右。通常，频率范围越高，您的仪器就越昂贵。

DSP 的使用

数字信号处理 （DSP） 是与数字信号处理有关的工程分支。这包括信号采集、测量、作和分析。从本质上讲，它是指获取模拟信号（例如声音或光）并将其转换为可由计算机分析的数字表示的过程。

使用 DSP 使我们能够非常快速、准确地测量、分析和处理复杂信号。它广泛应用于电信、音频/视频处理、语音识别和医学成像等许多领域。

频谱分析仪和信号分析仪之间的另一个主要区别是使用数字信号处理 （DSP）。正如我们已经提到的，频谱分析仪使用模拟滤波器来分离频率，而信号分析仪使用数学算法来快速处理数据。与传统频谱分析仪相比，这使得信号分析仪能够在更宽的频率范围内提供更准确的测量。

频道数量

在频谱分析仪和信号分析仪之间进行选择时，要考虑的最重要的事情之一是可用通道的数量。通道的数量会影响一次测量多个信号并进行比较的能力。

频谱分析仪通常比信号分析仪具有更多的通道 - 最多 4 或 8 个，具体取决于型号。这允许同时测量多个信号，从而更容易识别干扰，而仅使用单个通道可能很难识别干扰。

信号分析仪通常仅提供 1 或 2 个通道，但也可能包括 Auxiliary Input 端口等选项，可用于从外部仪器收集其他数据。凭借这种增加的灵活性，它们可能仍然适用于多通道测量，但前提是信号是单独测量的。

最后，重要的是要确定您的应用需要多少个通道，并确定频谱或信号分析仪是否更适合您的需求。如果有足够的通道，任何一种类型的仪器都可以有效地用于多通道测量。了解它们的差异将确保您在购买分析仪时做出正确的选择。

噪底

在检查频谱分析仪和信号分析仪之间的差异时，本底噪声是一个需要考虑的重要因素。

设备的本底噪声是指传感器可以检测到的环境背景噪声量。这个噪声量会影响信号测量的精度，以及可以检测到的频率类型。

更高的本底噪声意味着测量中的干扰会更多，从而更难准确检测信号和找到弱信号。较低的本底噪声可以更好地检测微弱信号，从而提高准确性。

Dimmer Switch 会降低电压或安培数吗？

一般来说，频谱分析仪的本底噪声比信号分析仪低，因为它们的灵敏度更高，能够检测较弱的信号。这可能使它们更适合某些类型的测量，例如射频信号或微波信号。但是，信号分析仪通常具有更多功能，因此非常适合在较宽频率范围内表征信号。

分辨率

最后，我们将讨论分辨率。分辨率决定了信号的最小可测量大小，通常以分贝 （dB） 表示。分辨率越高，您可以获得的信号信息就越详细。频谱分析仪通常比信号分析仪具有更好的分辨率，因为它使用不同的技术来测量信号。

频谱分析仪通过使用滤波器扫描频带来测量信号，该滤波器捕获并显示特定频率范围内每个可能的点。此方法允许在分析信号时提供更详细的信息。另一方面，信号分析仪使用离散采样技术仅捕获每个频带上的某些点，从而产生不太精确的结果。

需要注意的是，频谱分析仪和信号分析仪的分辨率会受到许多因素的影响，包括带宽、本底噪声和动态范围。为确保结果准确，最好在购买前查阅制造商的规格以确定仪器的分辨率.

频谱分析仪和信号分析仪是否可以互换

不可以，频谱分析仪和信号分析仪不能互换。虽然它们都可用于测量和表征信号，但由于它们在功能和规格上的差异，每种类型的仪器都更适合某些类型的应用。

因此，如果您需要针对特定应用测量、分析和表征信号，那么了解这两种仪器的特性以便选择合适的仪器非常重要。

频谱分析仪更适合测量 RF 信号的功率和频率特性。它们通常用于需要高分辨率频率测量的射频 （RF） 测试应用，例如无线通信系统、雷达系统或航空航天/国防测试。

另一方面，信号分析仪更擅长测量宽带宽下的低电平信号和噪声。这些类型的分析仪往往比频谱分析仪具有更高的动态范围，也可用于分析 PSK 或 FSK 等数字调制格式。信号分析仪应用包括无线电发射测试、射频组件测试和监控系统。

五、 常见问题

频谱分析仪可以测量哪些内容？

频谱分析仪是用于测量给定信号的频率、幅度和功率的仪器。它们可用于检测传输路径中的任何干扰或干扰并查明来源。频谱分析仪可测量从低频音频信号到高频无线电波的广泛频率范围。
频谱分析仪还可以测量其他参数，例如噪声电平、失真和调制深度。此外，它们还能够显示和绘制多种不同类型的图形，例如频谱图、条形图和散点图，以便轻松可视化数据。
频谱分析仪在仪器的整个频率范围内测量输入信号的幅度与其频率的关系，以确定信号的功率。频谱分析仪支持噪声系数和信噪比 （SNR） 等测试，以表征设备的性能及其对整体系统性能的影响。

什么是信号频谱分析仪？

信号分析仪，也称为矢量信号分析仪 （VSA），是一种测量和显示射频信号特性的仪器。它可以测量信号的频率、幅度、相位和失真，以确定它是否满足其预期应用的性能要求。频谱分析仪类似于 VSA，但它仅提供有关信号频谱成分的功率与频率的信息。

信号分析仪提供比频谱分析仪更详细的分析功能。例如，它们能够评估调制精度或检测数字通信系统中的错误。它们也被从事通信系统（如蜂窝网络和 Wi-Fi 网络）的工程师使用，以确保他们的设备满足性能要求。

信号分析仪可同时测量单个频率下输入信号的幅度和相位。信号分析仪将扫描调谐频谱分析仪的卓越动态范围与矢量信号分析仪 （VSA） 功能相结合，并支持需要幅度和相位信息的误差矢量幅度 （EVM） 等通道内测量。

信号发生器和信号分析仪有什么区别？

信号发生器和信号分析仪是用于评估信号的两个独立的测试设备。信号发生器产生的信号可用于测量其他组件或系统中的频率、功率、失真和响应等特性。信号分析仪可测量现有信号的特性，并将其与已知标准进行比较。

信号发生器创建具有特定参数（包括幅度、频率和调制）的信号。它是测试电路或组件的有用工具，因为它产生的信号可以使用其他仪器（如示波器或频谱分析仪）进行测量。另一方面，信号分析仪可以测量现有信号的属性，例如频率、功率电平、本底噪声等，而无需本身生成任何新信号。它通常用于对系统中的现有信号进行故障排除、调试和表征。

频谱分析仪的用途是什么？

频谱分析仪是一种专用仪器，用于测量和分析给定带宽上电信号频谱的功率。它通常包括输入放大器、检测器、显示器件和衰减器。使用频谱分析仪的目的是检测在示波器或其他数字测量设备上可能不可见的频域中的异常。例如，它可用于识别通信系统中的谐波失真、评估无线发射器的调制精度、调查 RF 接收器的干扰问题、诊断蜂窝网络中的天线问题等。

频谱分析仪在检测低电平信号时通常比信号分析仪更灵敏，并且在显示频谱数据方面具有更高的分辨率，这使得它们非常适合分析具有较宽频率范围的信号。

六、结论

因此，我们对频谱分析仪和信号分析仪之间差异的指南到此结束。希望您现在更好地了解它们的不同之处，以及它们各自的优缺点。

频谱分析仪覆盖范围广，但控制能力缺乏灵活性。信号分析仪提供更精确的测量，具有更高的精度和控制力，但其频率范围有限。最终，您使用什么工具将取决于应用程序的特定需求。

在本文中，我们解释了两种分析器之间的所有区别。我们概述了频谱分析仪和信号分析仪之间的区别、它们有何不同、优缺点。我们希望本文能成为帮助您了解频谱分析仪和信号分析仪之间差异的有用指南。

参考

https://www.keysight.com/us/en/products/spectrum-analyzers-signal-analyzers.html