實(shí)時頻譜分析儀是射頻微波設(shè)計(jì)和測試工作中的重要儀器，隨著現(xiàn)代FPGA技術(shù)的發(fā)展而興起。它能夠?qū)崟r顯示信號在某一時刻的頻率成分及相應(yīng)幅度，具有無縫的頻譜測量及觸發(fā)能力，在頻譜監(jiān)測、研發(fā)診斷以及雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有著廣泛的應(yīng)用。
其工作原理是通過采樣電路從輸入信號中分離出所需要的頻率分量并放大，然后送到功率合成電路將各分量和電壓混合后輸出到顯示設(shè)備上。其核心在于利用FFT技術(shù)將被測信號分解成分立的頻率分量，實(shí)現(xiàn)頻譜的實(shí)時顯示。
1、輸入電路：輸入電路是實(shí)時頻譜分析儀的前端，負(fù)責(zé)接收待分析的信號，并將其轉(zhuǎn)換為適合后續(xù)處理的電信號。這一部分的設(shè)計(jì)直接影響到整個儀器的性能和測量精度。
2、采樣電路：采樣電路的作用是對輸入信號進(jìn)行采樣和數(shù)字化處理，將連續(xù)的時域信號轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號。采樣率的選擇對于后續(xù)的FFT處理至關(guān)重要，它決定了儀器的頻率分辨率和測量速度。
3、FFT處理器：FFT處理器是實(shí)時頻譜分析儀的核心部件，利用快速傅里葉變換（FFT）算法對采樣后的數(shù)字信號進(jìn)行頻域分析，得到信號的頻譜分布。FFT處理器的性能直接影響到頻譜分析的速度和準(zhǔn)確性。
4、顯示設(shè)備：顯示設(shè)備將FFT處理器計(jì)算得到的頻譜分布以圖形化方式顯示出來，方便用戶觀察和分析。現(xiàn)代實(shí)時頻譜分析儀通常采用高分辨率的液晶顯示屏或計(jì)算機(jī)界面，提供直觀、清晰的頻譜圖像。
5、輔助設(shè)備：除了上述主要部件外，實(shí)時頻譜分析儀還可能包括一些輔助設(shè)備，如濾波器、放大器、衰減器等。這些設(shè)備用于對輸入信號進(jìn)行預(yù)處理或調(diào)整信號的幅度和頻率范圍，以滿足不同測試需求。
