频谱分析仪是兼具计频器与功率计两种功能的量测仪器。
可针对讯号进行快速侦测，以及撷取和辨识射频讯号。
随着技术演进,频谱分析仪可整合向量讯号分析功能。
频谱分析仪是工程师经常使用的测试仪器之一。只不过究竟什么是频谱（Spectrum），又为何要进行频谱分析（Spectrum analysis）呢？事实上，频谱的概念充斥在大家的生活周遭，各种具有不同频率的讯号，往往是以机率分配的方式存在着，在一般的时域分析（Time-domain analysis）中，很容易就可以从时间轴上，观察到任何讯号波形变化的事件。一般来说，透过示波器，就能看出任何具有时间函数之电子讯号事件的瞬间物理量。
频谱分析的重要性
关于频谱分析仪的发展起源，最早期是在通信系统的频率量测中，为了达到以频率为基准，在频域上进行信号检测而研发出来的仪器。这种仪器被广泛地使用于通信系统的各种重要参数量测，如平均杂讯位准（Average noise level）、动态范围（Dynamic range）、频率范围（Frequency range）等。此外，频谱分析仪还能用在时域的量测，如测量传输输出功率等项目上。
若依功能来看，一般的计频器只能量测讯号的频率，功率计则只能量测讯号的功率，而可以将频谱分析仪视为兼具计频器与功率计两种功能的量测仪器。因此，如果要完全分析且厘清一个信号的特性，除了使用示波器从时域对信号加以观察之外，还需要从频率的角度来分析信号。
通常用示波器来观察信号，并无法完全清楚信号的全貌，只能看到组成之后的波形。例如方波是经过许多信号累积而构成的一种信号。法国数学家傅立叶认为，任何时域上的电子讯号现象，必然是由多组具适当频率、振幅与相位的弦波讯号所组成。因此，理论上有滤波功能的电子系统，必可将讯号波形分解为多个不同的弦波或频率，以利个别分析。
这些不同的弦波，由其振幅与相位来决定其讯号特性。藉由这种组成分析，即可将弦波讯号由时域转换至频域。透过傅立叶转换，就能够从频域的讯号观点，转换到时域的空间进行思考。
在射频电路中，可能会有放大器、振荡器、混频器、滤波器等电路元件，单纯只用示波器来观察的话，将难以察觉该元件在电路中的变化，这时候就必须使用频谱分析仪，分析其频率响应，来了解电路的特性。
频域分析法是找出待测讯号各个谐波成分的最佳解决方案，
尤其是对通讯工程人员最关注的谐波失真来加以分析。
为何要量测频谱？
由于在频域中，也有其所对应的讯号强度可供量测，故频域分析法是找出待测讯号各个谐波成分的最佳解决方案，尤其是对通讯工程人员所最关注的谐波失真来加以分析。
例如在行动电话的载波讯号上，必须经常检查是否有来自其他系统的谐波干扰，造成讯号失真进而影响通话品质。此外，工程师也关心载波讯号上的调变讯号失真程度，例如交互调变现象即是一种复杂的问题，因为其所产生的失真，往往落在重要的频带中，且难以滤除。
频谱的占据率也是频域分析中的关键。为了防范邻近频率的讯号干扰，针对调变讯号所进行的展频动作，才能有效规范各种频谱之频宽。电磁干扰本身即是一种频谱的占据现象，由于各式各样的无线通讯产品普遍使用，已造成为各种电磁讯号无所不在的电磁污染源，无论是辐射式或传导式的电磁干扰，都会造成其他电子系统在操作上的损害。
因此电子或电器产品的制造厂商，都必须依据相关法令规范来进行必要的电磁辐射测试，才能顺利将产品推出上市。事实上，讯号分析是工程师工作中重要的一环。透过这种基本量测，才可了解讯号细节，并获得讯号特性的重要资讯。而讯号分析的效率，往往取决于量测仪器的效能。
一般来说，频谱分析仪与向量讯号分析仪都是普遍用于电气讯号分析的量测设备。由于拥挤的射频频谱在数位调变技术与普遍存在的无线技术发展上，带来了设计、整合、特性分析与故障排除方面的挑战。频谱分析仪便可针对讯号进行快速侦测，以及撷取和辨识射频讯号。而向量讯号分析仪可同时量测中频频宽输出讯号的大小与相位，并经对已知讯号执行通道内量测。
结语
在以前，频谱分析仪与向量讯号分析仪经常是各自独立的仪器，但随着技术的演进，目前量测大厂已可将这些功能整合在同一部仪器上，并统称为频谱分析仪。
频谱分析仪可提供更为强大的测试与分析能力，让工程师快速了解元件与系统的频谱特性。只要善用这类工具，各种开发过程经常遇到的疑难杂症都能迎刃而解。
罗德史瓦兹FSW 67讯号及频谱分析仪
台湾罗德史瓦兹总经理蔡吉文：「我们能满足所有复杂的量测任务！」
R&S FSW67为R&S FSW高阶讯号及频谱分析仪系列中的全新机种，为业界唯一不需要额外搭配混频器，单次扫描即可支援频率范围从2Hz至67GHz的分析仪；由于无需额外连接外部谐波混频器，不仅省去繁复的布线，亦可避免混频器所造成的镜像频率杂讯及其他杂散讯号之影响。
蔡吉文说，不仅如此，其320 MHz的分析频宽更适合于宽频、跳频及调频脉冲讯号的量测应用；至今这些量测应用仍需透过复杂的测试配置方能达成，如搭配数位示波器及变频器。
R&S FSW67具备杰出的RF性能并整合了67GHz前置放大器，即使于高频量测下亦保持高灵敏度；在67GHz载波及10kHz频偏下，仅有-111 dBc(Hz)的相位杂讯。 R&S FSW67的大动态范围与低固有误差等优良特性，使得精确测量微小的杂散讯号及元件的杂讯指数成为可能；此外，R&S FSW67亦提供高重复性的测试结果。
| 图二 : 罗德史瓦兹FSW67讯号及频谱分析仪 | 图片来源：rohde-schwarz.com |
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是德科技M9393A PXIe高效能向量信号分析仪
是德科技总经理张志铭：「这绝对是最理想的信号分析工具！」
射频需求不断攀升，但开发时程却愈来愈短。随着模组化射频测试解决方案不断演变，是德PXI VSA是理想的信号分析工具。利用原始硬体速度和X系列量测应用软体，它可更快提供经过验证的结果。这些模组化硬体与软体皆享全球支援，PXI VSA软体可让工程师低风险地因应改变，并且为明天做好准备。
张志铭说，M9391A的典型配置包括四个独立的PXIe模组：M9300A频率参考、M9301A合成器、M9214A数位转换器和M9350A降频器。 M9391A可与M9381A向量信号产生器结合使用，以便建构快速、轻巧的射频元件测试解决方案。
至于M9393A PXIe高效能型向量信号分析仪，则实现了是德称霸微波量测领域的专业知识。它整合了核心信号分析功能和硬体速度与准确度，并由四个独立的PXIe模组所组成，即M9365A PXIe降频器、M9308A PXIe合成器、M9214A PXIe数位转换器，以及M9300A PXIe频率参考。
| 图三 : 是德科技M9393A PXIe高效能向量信号分析仪 | 图片来源：keysight.com |
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美国国家仪器VSM向量讯号收发器5646R
NI大中华区行销总经理郭皇志：「PXI仪器具有前瞻性！」
随着客户对于频宽的需求增加，NI推出型号为5646R的最新一代VST仪器，频宽直达200MHz，可同时满足11ac的160MHz，与LTE-A的200MHz测试需求。
目前NI的VST三个主要的产品包括5644R、5645R与5646R。 5644R与5645R同时都拥有80MHz频宽，不同之处在于IC设计的客户经常反应许多仪器只能直接测试RF，但这些客户的IC打出来的讯号是低频的基频讯号，他们需要仪器将这些讯号提升到RF频率。
郭皇志说，目前NI的VST三个主要的产品包括5644R、5645R与5646R。 5644R与5645R同时都拥有80MHz频宽，随着客户对于频宽的需求增加，NI推出型号为5646R的最新一代VST仪器，频宽直达200MHz，可同时满足11ac的160MHz，与LTE-A的200MHz测试需求。
由于传统仪器受限于线材10MHz频宽的限制，也使得PXI架构的优势开始发酵，许多量测厂商开始将LTE开发平台转向PXI介面。 PXI平台可以有效解决仪器间的同步问题，NI将仪器频宽一次提供到位，200MHz的频宽可直接满足现有的各种RF测试需求，更可看出PXI架构的前瞻性。
| 图四 : 美商国家仪器5646R向量讯号收发器（VST） | 图片来源：ni.com |
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