泰克全球市场经理/频谱分析仪事业部 Lawrence Wilson

                        泰克产品线市场经理/频谱分析仪事业部 Antti Sivula

    频谱分析仪支持从RFID和雷达到RF元器件开发(放大器、合成器等)和发射机测量等各种研发应用。频谱分析仪也是无线测试中的主要工具，包括蜂窝系统和设备设计和制造应用。简而言之，频谱分析仪是评估RF信号特点的核心工具。

    传统的扫频分析仪通过在感兴趣的频率上扫描分辨率带宽(RBW)滤波器，并记录每个频率点上的幅度，测量幅度与频率的关系。尽管这种方法可以提供非常好的动态范围，但其缺点在于，它一次只记录一个频率上的幅度数据。随着新的RF应用出现，RF信号的特点和复杂性正在不断发展，与过去的RF信号相比，其间歇性更高，“突发性”更强，时间更短，频率变化更大。因此，使用传统扫频分析仪分析当前RF信号更加困难，因为传统扫频分析仪的数字调制分析和多域功能有限。即使是为专门满足数字调制信号需求而开发的矢量信号分析仪

    如前所述，扫频分析仪根据其RBW滤波器一次在一个频率点上查看的内容，绘制幅度与频率关系图。在一个频率跨度上扫描RBW滤波器需要大量的时间，在某些情况下可能需要几秒钟。很明显，很容易会漏掉发生速度比分析仪扫描速度快的信号变化；在发生瞬变时，扫描不可能刚好查看相应的频率段。

    遗憾的是，在当前许多RF和无线原理和应用中，瞬变、可以预测和不可预测的频率移动及复杂的调制方案已经成为普遍现象，如使用跳频实现分集和安全；RF标识(RF ID)设备通过简要的突发信息通信；在存在静态信号及频率移动信号和不相关噪声时，频谱监测要求检测关键的瞬时事件。

    对处理当前尖端RF应用的工程师，简单地观察频谱不变的频谱成分的时代已经一去不返了。现在，工程师必需触发感兴趣的信号，而不只是恰好显示在分析仪输入上的任何信号；它们必需捕获信号中的连续变化记录，包括瞬变和频率变化；它们必需分析信号的频率、幅度和调制变化。必需在不同时间完成所有这些操作。正如本文介绍的那样，这些测量需求与典型扫频分析仪之间的差距正在不断拉大。

    这种差距耗费了大量的用户时间和资金，而在当前面临巨大压力的研究、开发和设计环境中，时间和资金都处于短缺状态。等待扫频分析仪检测瞬时事件的RF器件设计人员，可能需要等几个小时才能获得一次有用的采集，即使如此，可能仍没办法确定事件什么时候发生或实际上是否漏掉了一个或多个事件。此外，传统采集技术只产生频域信息。没有一种简便的方式推断时间细节，揭示底层信号特点。

    改善RF信号特点的监测能力

    在通过许多新兴应用运行的常用线程中，信号都具有时间变化特点。这种特点与上面已经讨论的因素相结合，要求新型的分析能力。因此，工程师和科学家正在转向实时频谱分析。尽管实时频谱分析并不是一个新的概念，但中肯地讲，目前这种技术已经比过去强大得多。由于RF信号的演进，曾一度最适合基带分析的实时频谱分析技术已经成为RF信号分析的重要工具，正广泛应用于计算机、通信和电子、制造及网络和频谱监测中。

    例如，用户可能会选择检查5 MHz的跨度。通过使用实时频谱分析仪，该用户可以一次捕获整个跨度，而不是通过100 kHz扫描分辨率带宽滤波器查看信号。当扫频分析仪在跨度低端进行扫描时，可能会漏掉高端发生的瞬变，反之亦然。实时频谱分析仪则不会漏掉瞬变，它在实时带宽范围之内一次全部捕获整个跨度中信号完整的时间记录。每个实时频谱分析采集称为一个“帧”，包括获取帧的选定跨度内发生的所有事件。帧包括该时点的所有信号信息，就象静态摄影中包括某个时点上的影像一样。

    同样重要的是，实时频谱分析仪连续捕获和存储这些帧，直到故意停止捕获和存储帧。完整的一串全跨度帧累积在仪器内存中。这样，内存类似于照相胶片，它可能包含几千帧的时间记录，可以通过数字信号处理(DSP)把这些记录转换到频域中。这些信息支持一系列分析工具，提高了工作效率，迅速满足了用户的分析需求。

    同时捕获一个频率跨度，并采用强大的数字信号处理技术(DSP)，构成了扫频分析仪上没有提供的完善触发模式的基础。实时