本章除了說(shuō)明頻譜分析儀工作原理、操作使用說(shuō)明之外，也將其應(yīng)用領(lǐng)域范圍作詳細(xì)的介紹，尤其應(yīng)用于天線特性的量測(cè)技術(shù)將有完整說(shuō)明。本章的內(nèi)容包括：1-1 概論
1-2 頻譜分析儀的工作原理 1-3 頻譜分析儀的應(yīng)用領(lǐng)域

就量測(cè)信號(hào)的技術(shù)觀之，時(shí)域方面，示波器為一項(xiàng)極為重要且有效的
量測(cè)儀器，它能直接顯示信號(hào)波幅、頻率、周期、波形與相位之響應(yīng)變化，
目前，一般的示波器至少為雙軌跡輸出顯示裝置，同時(shí)也具有與繪圖儀連
接的IEEE-488、IEEE-1394 或RS-232 接口功能，能將屏幕上量測(cè)顯示的
信息繪出，作為研究比較的依據(jù)，但它僅局限于低頻的信號(hào)，高頻信號(hào)則
有其實(shí)際的困難。頻譜分析儀乃能彌補(bǔ)此項(xiàng)缺失，同時(shí)將一含有許多頻率
的信號(hào)用頻域方式來(lái)呈現(xiàn)，以識(shí)別在各個(gè)頻率的功率裝置，以顯示信號(hào)在
頻域里的特性。圖1.1 說(shuō)明方波在時(shí)域與頻域的關(guān)系，此立體坐標(biāo)軸分別
代表時(shí)間、頻率與振幅。由傅立葉級(jí)數(shù)(Fourier Series)可知方波包含有
基本波(Fundamental Wave)及若干諧波(Harmonics)，信號(hào)的組合成份由此立體坐標(biāo)中對(duì)應(yīng)顯示出來(lái)。
低頻時(shí)，雙軌跡模擬與數(shù)字示波器為目前信號(hào)時(shí)域的主要量測(cè)設(shè)備，
模擬示波器可量測(cè)的輸入信號(hào)頻率可達(dá)100 MHz，數(shù)字示波器有100 MHz
與400（或500） MHz 等多種。屏幕上顯示信號(hào)的意義為橫軸代表時(shí)間，
縱軸代表信號(hào)電壓的振幅，用示波器量測(cè)可得到信號(hào)時(shí)間的相位及信號(hào)與
時(shí)間的關(guān)系，但無(wú)法獲知信號(hào)失真的數(shù)據(jù)，亦即無(wú)法獲知信號(hào)諧波分量的
分布情況，同時(shí)量測(cè)微波領(lǐng)域(如UHF 以上的頻帶)信號(hào)時(shí)，基于設(shè)備電子
組件功能的限制、輸入端雜散電容等因素，量測(cè)的結(jié)果無(wú)可避免地將產(chǎn)生
信號(hào)失真及衰減，為解決量測(cè)高頻信號(hào)上述的問(wèn)題，頻譜分析儀為一適當(dāng)
而必備的量測(cè)儀器，頻譜分析儀的主要功能是量測(cè)信號(hào)的頻率響應(yīng)，橫軸
代表頻率，縱軸代表信號(hào)功率或電壓的數(shù)值，可用線性或?qū)?shù)刻度顯示量
測(cè)的結(jié)果。另外它的信號(hào)追蹤產(chǎn)生器 (Tracking Generator)可直接量測(cè)
待測(cè)件(DUT；Device Under Test)的頻率響應(yīng)特性，但它只能量測(cè)振幅無(wú)
法量測(cè)相位。就高頻信號(hào)領(lǐng)域觀之，頻譜分析儀是電子工程技術(shù)人員不可
或缺的設(shè)備，對(duì)頻譜分析儀工作原理的了解將有助于信號(hào)量測(cè)系統(tǒng)的建立
及充分?jǐn)U展其應(yīng)用范疇。頻譜分析儀的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，諸如衛(wèi)星接收
系統(tǒng)、無(wú)線電通信系統(tǒng)、行動(dòng)電話系統(tǒng)基地臺(tái)輻射場(chǎng)強(qiáng)的量測(cè)、電磁干擾
等高頻信號(hào)的偵測(cè)與分析，同時(shí)也是研究信號(hào)成份、信號(hào)失真度、信號(hào)衰
減量、電子組件增益等特性的主要儀器。