儀器與量測

頻譜分析儀(spectrum analyzer)

頻譜分析儀是示波器的完美互補:示波器顯示電壓對「時間」,頻譜分析儀則顯示功率對「頻率」。它把一個訊號拆解成構成它的純正弦音,並為每一個畫出一根柱。想像稜鏡把白光分成彩虹——頻譜儀對電訊號做的正是同一件事,揭露你那台「1 GHz 發射器」其實在 1 GHz 放出一根強峰,外加在 2 GHz、3 GHz 的雜散訊號,那是你在示波器上永遠看不出來的。水平軸是頻率(Hz),垂直軸是功率,幾乎一律用 dBm(相對於 1 毫瓦的分貝)。

它是射頻與無線工作、以及 EMI 追兇時不可或缺的工具:你把它對準電路,就能精確看出哪些頻率正在外洩、是否通過法規的輻射限值。關鍵旋鈕是中心頻率與掃描跨距(span,你正在看頻譜的哪一段),以及解析頻寬(RBW)——窄 RBW 能把兩個靠很近的音分開、並降低可見的雜訊底,但掃描時間會變長。它極大的動態範圍(常超過 100 dB)讓它能在一個強達 0 dBm 的訊號旁,看見一個微弱的 −90 dBm 訊號;這是受限於 8 位元 ADC 的示波器根本辦不到的。

P_dBm = 10 · log10( P_milliwatts )

dBm 是對數且為絕對單位:0 dBm = 1 mW,+30 dBm = 1 W,−30 dBm = 1 µW。每 10 dB 是功率 ×10,每 3 dB 約 ×2——這正是頻譜儀能在一個整齊螢幕上顯示十億比一功率範圍的原因。

又称
SA頻譜儀