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频谱分析仪实质上是一台扫频接收机输入信号与本地振荡信号在混频器变频后经过一组并联的不同中心频率的带通滤波器使输入信号显示在一组带通滤波器限定的频率轴上。显然由于带通滤波器由无源元件构成频谱分析器整体上显得很笨重而且频率分辨率不高。既然傅里叶变换可把输入信号分解成分立的频率分量同样可起着滤波器类似的作用借助快速傅里叶变换电路代替低通滤波器使频谱分析仪的构成简化分辨率测量时间缩短扫频范围扩大这就是现代频谱分析仪的优点了。

频谱分析仪具有图示化射频信号的能力，频谱图可以帮助我们了解信号的特性和类型，有助于终了解信号的调制方式和发射机的类型。在军事领域，频谱分析仪在电子对抗和频谱监测中被广泛应用，不同类型的雷达信号、通信电台信号、应答机信号、“敌我”识别器信号都有各自不同特征的频谱图。在民用无线电管理领域，通过频谱图，我们可以及时发现使用的频率，这比传统扫描的效率要高得多。在不明干扰源的定位中，频谱图有助于判断干扰信号的类型，并推断出产生干扰信号的可能设备，以缩小排查范围。频谱分析仪还是一部很好的场强仪，具有比较大的动态，一些具有自动测量功能的频谱分析仪可以方便地读出目标信号的场强数值，同时可以显示目标频率周边的情况。实际应用中，有很多手持频谱分析仪就替代了场强仪。

测量内容不同：示波器观察的是电压随时间的变换，所以通常看到的是正弦波，方波，比特流等，关注电压，周期，上升，下降沿，过冲，毛刺，以及多路信号间的时序等特征。而频谱分析仪看的是射频信号的功率，频率，失真（谐波和互调产物），调制后的带宽，泄漏到相邻信道的大小，N9030B，噪声测试，以及复杂调制信号的深入分析（调制度，IQ星座图，调制误差等等）