頻譜分析儀和矢量信號分析儀的異同對比

     矢量信號分析儀是在預(yù)定頻率范圍內(nèi)自動測量電路增益與相應(yīng)的儀器，它有內(nèi)部的掃頻頻率源或可控制的外部信號源。其功能是測量對輸入該掃頻信號的被測電路的增益與相位，因而它的電路結(jié)構(gòu)與頻譜分析儀相似。
頻譜分析儀需要測量未知的和任意的輸入頻率，矢量信號分析儀則只測量自身的或受控的已知頻率；頻譜分析儀只測量輸入信號的幅度（標(biāo)量儀器），矢量信號分析儀則測量輸入信號的幅度和相位（矢量儀器）。由此可見，矢量信號分析儀的電路結(jié)構(gòu)比頻譜分析儀復(fù)雜，價(jià)位也較高。現(xiàn)代的矢量信號分析儀也采用快速傅里葉變換，以下介紹它們的異同。
對于頻譜分析和電磁干擾測量來說，頻譜分析儀是通信測量儀器中常用的設(shè)備，由于具有大于100dB的動態(tài)范圍、低于-110dBc/Hz的噪聲、 1Hz-100Hz的帶寬、50GHz以上的頻率范圍，能夠接收到極微弱的信號和分辨出兩個(gè)幅度相差很大的信號。頻譜分析儀的缺點(diǎn)是只能顯示頻率分量的幅值，而不能獲得信號的相位。對于某些通信元器件和通信鏈路，幅值和相位必須能夠同時(shí)測量出來，前者如放大器和振蕩器，后者是**代至第三代的移動通信。
前面曾提及，為了擴(kuò)大基于FFT的頻譜分析儀的頻率范圍，可在前端增加下變頻器。同樣原理可用于矢量信號分析儀，它是傳統(tǒng)頻譜分析儀與FFT分析儀的結(jié)合，從而獲得在高頻和射頻頻率下的FFT分析能力，同時(shí)顯示幅度和相位信息。對于現(xiàn)代通信的數(shù)字調(diào)制分析，以及調(diào)幅/調(diào)頻/調(diào)相的解調(diào)都是非常有效的手段。
頻譜分析儀的變頻前端擴(kuò)展儀器到GHz的頻段，經(jīng)變頻后的輸入信號頻率變成適于FFT處理的頻段，電路中的濾波器與頻譜分析儀的濾波器不同，這里的濾波器不是選擇性的，而防止ADC變換過程產(chǎn)生的信號混疊，即變換過程中出現(xiàn)的虛假信號。ADC的輸出分成兩路，獲得同相和正交信號，經(jīng)DSP 作時(shí)間一頻率的FFT運(yùn)算后由顯示屏獲得頻譜的幅度和相位。
目前儀器公司供應(yīng)的矢量信號分析器的頻率范圍可達(dá)3GHz，測量對象是復(fù)雜的移動通信常用頻段的調(diào)制信號，如GSM、CDMA的基帶特性和載波特性。矢量信號分析儀的測量模式有：標(biāo)量、矢量、數(shù)字解調(diào)和門控測量。觸發(fā)可由基帶輸入信號或由中頻信號調(diào)節(jié)，包括觸發(fā)電平和相位。掃頻方式有單次和連續(xù)，對測量數(shù)據(jù)可多次平均，并用有效值（RMS）、峰值保持和指數(shù)坐標(biāo)指示。
一種新型的矢量信號分析器的重要特性是：頻率范圍-DC--2.7GHz;基帶帶寬--40MHz;中頻帶寬36MHz;率分辨率--0.001HZ;時(shí)基準(zhǔn)確度--0.2ppm/年；相位噪聲--97dBc/Hz（載波偏移100Hz）,-122dBc/Hz（載波偏移1khz）幅度范圍 -45-+20dBm；幅度準(zhǔn)確度--正負(fù)2dB；三階互調(diào)失真---70dB。應(yīng)用領(lǐng)域是衛(wèi)星通信、擴(kuò)頻跳頻通信、點(diǎn)到點(diǎn)通信、以及頻率監(jiān)控和搜索。以移動通信的碼分多址（CDMA）來說，利用配套的分析軟件，可以獲得：
發(fā)射機(jī)的平均載波功率
功率隨時(shí)間的變化
相位和頻率誤差
鄰近信道功率比
偽隨機(jī)噪聲序列的調(diào)制精度
近距離寄發(fā)生發(fā)射頻率
頻譜測量和波形測量
在無線基站或**電話的產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)品檢驗(yàn)中，矢量信號分析儀可按多種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對GSM、CDMA等的發(fā)射機(jī)和手機(jī)進(jìn)行嚴(yán)格的精度和動態(tài)范圍測量。在CDMA等通信產(chǎn)品生產(chǎn)中，只利用連續(xù)測量是不夠的，利用數(shù)字調(diào)制信號可方便地測出輸出功率和失真等重要參數(shù)。
矢量信號分析儀采用Windows平臺，容易通過外接微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和交換，Windows平臺便于性能升級和利用其他工程設(shè)計(jì)工具，熟識的圖形界面可縮短學(xué)習(xí)時(shí)間，留出更多的時(shí)間進(jìn)行測量和應(yīng)用各種設(shè)計(jì)及測試工具。

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