频谱分析仪和矢量信号分析仪的异同对比
时间：2020-05-13 阅读：5741
频谱分析仪需要测量未知的和任意的输入频率，矢量信号分析仪则只测量自身的或受控的已知频率；频谱分析仪只测量输入信号的幅度（标量仪器），矢量信号分析仪则测量输入信号的幅度和相位（矢量仪器）。由此可见，矢量信号分析仪的电路结构比频谱分析仪复杂，价位也较高。现代的矢量信号分析仪也采用快速傅里叶变换，以下介绍它们的异同。
对于频谱分析和电磁干扰测量来说，频谱分析仪是通信测量仪器中常用的设备，由于具有大于100dB的动态范围、低于-110dBc/Hz的噪声、 1Hz-100Hz的带宽、50GHz以上的频率范围，能够接收到极微弱的信号和分辨出两个幅度相差很大的信号。频谱分析仪的缺点是只能显示频率分量的幅值，而不能获得信号的相位。对于某些通信元器件和通信链路，幅值和相位必须能够同时测量出来，前者如放大器和振荡器，后者是**代至第三代的移动通信。
前面曾提及，为了扩大基于FFT的频谱分析仪的频率范围，可在前端增加下变频器。同样原理可用于矢量信号分析仪，它是传统频谱分析仪与FFT分析仪的结合，从而获得在高频和射频频率下的FFT分析能力，同时显示幅度和相位信息。对于现代通信的数字调制分析，以及调幅/调频/调相的解调都是非常有效的手段。
频谱分析仪的变频前端扩展仪器到GHz的频段，经变频后的输入信号频率变成适于FFT处理的频段，电路中的滤波器与频谱分析仪的滤波器不同，这里的滤波器不是选择性的，而防止ADC变换过程产生的信号混叠，即变换过程中出现的虚假信号。ADC的输出分成两路，获得同相和正交信号，经DSP 作时间一频率的FFT运算后由显示屏获得频谱的幅度和相位。
目前仪器公司供应的矢量信号分析器的频率范围可达3GHz，测量对象是复杂的移动通信常用频段的调制信号，如GSM、CDMA的基带特性和载波特性。矢量信号分析仪的测量模式有：标量、矢量、数字解调和门控测量。触发可由基带输入信号或由中频信号调节，包括触发电平和相位。扫频方式有单次和连续，对测量数据可多次平均，并用有效值（RMS）、峰值保持和指数坐标指示。
一种新型的矢量信号分析器的重要特性是：频率范围-DC--2.7GHz;基带带宽--40MHz;中频带宽36MHz;率分辨率--0.001HZ;时基准确度--0.2ppm/年；相位噪声--97dBc/Hz（载波偏移100Hz）,-122dBc/Hz（载波偏移1khz）幅度范围 -45-+20dBm；幅度准确度--正负2dB；三阶互调失真---70dB。应用领域是卫星通信、扩频跳频通信、点到点通信、以及频率监控和搜索。以移动通信的码分多址（CDMA）来说，利用配套的分析软件，可以获得：
发射机的平均载波功率
功率随时间的变化
相位和频率误差
邻近信道功率比
伪随机噪声序列的调制精度
近距离寄发生发射频率
频谱测量和波形测量
在无线基站或**电话的产品开发和产品检验中，矢量信号分析仪可按多种工业标准，对GSM、CDMA等的发射机和手机进行严格的精度和动态范围测量。在CDMA等通信产品生产中，只利用连续测量是不够的，利用数字调制信号可方便地测出输出功率和失真等重要参数。
矢量信号分析仪采用Windows平台，容易通过外接微机进行数据处理和交换，Windows平台便于性能升级和利用其他工程设计工具，熟识的图形界面可缩短学习时间，留出更多的时间进行测量和应用各种设计及测试工具。