传统的频谱分析仪的前端电路是一定带宽内可调谐的接收机,输入信号经变频器变频后由低通滤器输出滤波输出作为垂直分量,频率作为水平分量在示波器屏幕上绘出坐标图,就是输入信号的频谱图。由于变频器可以达到很宽的频率例如30Hz-30GHz与外部混频器配合,可扩展到100GHz以上频谱分析仪是频率覆盖*宽的测量仪器之一。无论测量连续信号或调制信号,频谱分析仪都是很理想的测量工具。但是传统的频谱分析仪也有明显的缺点,它只能测量频率的幅度缺少相位信息,因此属于标量仪器而不是矢量仪器。
基于快速傅里叶变换(FFT)的现代频谱分析仪,通过傅里叶运算将被测信号分解成分立的频率分量达到与传统频谱分析仪同样的结果。这种新型的频谱分析仪采用数字方法直接由模拟/数字转换器(ADC)对输入信号取样再经FFT处理后获得频谱分布图。在这种频谱分析仪中,为获得良好的仪器线性度和高分辨率,对信号进行数据采集时 ADC的取样率*少等于输入信号*高频率的两倍亦即频率上限是100MHz的实时频谱分析仪需要ADC有200MS/S的取样率。