示波器和頻譜分析儀是工程師日程工作中常用到的測試儀器，安泰工程師從實時帶寬、動態(tài)范圍、靈敏度和功率測量準確度四個方面比較了示波器和頻譜儀的分析性能指標的區(qū)別：

1?、實時帶寬

對于示波器來說，帶寬通常是其測量頻率范圍。而頻譜儀則有中頻帶寬、分辨帶寬等帶寬定義。這里，我們以能對信號進行實時分析的實時帶寬作為討論對象。

對于頻譜儀來說，末級模擬中頻的帶寬通?？梢宰鳛槠湫盘柗治龅膶崟r帶寬，大多數的頻譜分析的實時帶寬只有幾兆赫茲，通常較寬的實時帶寬通常為幾十兆赫茲，當然目前帶寬最寬的FSW?頻譜儀可以達到500兆赫茲。而示波器的實時帶寬為其實時取樣的有效模擬帶寬，一般為數百兆赫茲，高的可達數千兆赫茲。

這里需要指出的是，大多數的示波器在垂直刻度設置不同時，其實時帶寬可能并不一致，在垂直刻度設置到最靈敏時，其實時帶寬通常會下降。從實時帶寬來說，示波器普遍優(yōu)于頻譜儀，這對于某些超寬帶信號分析尤其有好處，特別是在調制分析上有著無可比擬的優(yōu)勢。

2?、動態(tài)范圍

動態(tài)范圍指標因其定義不同而有所不同，很多情況下，動態(tài)范圍被描述為儀器測量最大信號和最小信號的電平差值。當改變測量設置時，儀器測量大信號和小信號的能力是不一樣的，例如頻譜分析儀在衰減設置不一樣的情況下，其測量大信號所帶來的失真是不一樣的。在這里，我們討論儀器能夠同時測量大小信號的能力，即在不改變任何測量設置的情況下，示波器和頻譜儀在合適設置情況下的最佳動態(tài)范圍。

對于頻譜儀來說，在不考慮相位噪聲等近端噪聲和雜散情況下，平均噪聲電平、二階失真、三階失真是制約動態(tài)范圍的最主要因素，以主流頻譜儀的技術指標計算，其理想動態(tài)范圍約為90dB（受二階失真限制）。大多數的示波器由于受其AD有效取樣位數和噪聲底的限制，傳統(tǒng)示波器的理想動態(tài)范圍通常不超過50dB。(對于R&S?RTO示波器,在100KHz?RBW?時,其動態(tài)范圍可高達86dB)。

從動態(tài)范圍來看，頻譜儀要優(yōu)于示波器。但這里要指出的是，這對于常在信號的頻譜分析來說確實如此，然而示波器的頻譜是同一幀數據，頻譜儀的頻譜大多數情況下都不是同一幀數據，因而對于瞬變信號來說，頻譜儀可能無法測量到。而示波器發(fā)現瞬變信號（信號滿足動態(tài)范圍的情況下）的概率要大得多。

3?、靈敏度

這里討論的靈敏度，是指示波器和頻譜儀所能測試到最小信號的水平。這個指標與儀器設置緊密相關。對于示波器而言，示波器在Y?軸設置至最靈敏檔時，通常為1mV/div?時示波器所能測試到最小信號，拋開端口不匹配等因素來看，示波器的信號通道產生的噪聲以及軌跡不穩(wěn)定帶來的噪聲是制約示波器靈敏度的最重要因素。

大多數示波器與圖一所示一樣，能夠穩(wěn)定測量0.2mV?的信號，對應到頻域，這相當于-60dBm?的水平。事實上，示波器能否準確的測量小信號，不僅與垂直系統(tǒng)的靈敏度有關，還與X?軸的抖動、觸發(fā)靈敏度等性能有關。

4?、功率測量準確度

對于頻域分析來說，功率測量準確度是非常重要的技術指標。無論是示波器還是頻譜儀，對功率測量準確度的影響量都是非常多的，下面分別列出其主要的影響量：對于示波器來說，功率測量準確度的影響量有：端口不匹配引起的反射、垂直系統(tǒng)誤差、頻率響應、AD 量化誤差、校準信號誤差等。

對于頻譜儀來說，功率測量準確度的影響量有：端口不匹配引起的反射、參考電平誤差、衰減器誤差、帶寬轉換誤差、頻率響應、校準信號誤差等。

此處我們不對影響量進行逐一分析比較，我們通過對?1GHz?頻率信號的進行功率測量來對比，通過?RTO?示波器和?FSW?頻譜儀的測量對比可以看出，在?1GHz?處，示波器與頻譜儀的功率測量值僅相差?0.2dB?左右，這是非常好的測量準確度指標。因為頻譜儀在?1GHz?處的測量準確度是非常好的。

另外，在頻率范圍內，示波器的頻率響應指標也是很好的，4GHz?范圍內不超過0.5dB，從這點來說，示波器甚至優(yōu)于頻譜儀的性能。總的來說，示波器與頻譜儀在頻域分析性能上各有所長，頻譜儀在靈敏度等技術指標上更勝一籌，示波器在實時帶寬上較頻譜儀更為出色。在測量不同類型的信號時，可根據測試需求和儀器的不同技術特點進行選擇。

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