你知道示波器和频谱分析仪的分析性能指标吗？ 分不清示波器和频谱分析仪区别的人经常开玩笑。 为了避免尴尬，本文简单总结了以下四点——使用实时带宽、动态范围、灵敏度和功率测量精度，比较示波器和频谱分析仪的分析性能指标，以区分两者。

动态范围

  动态范围指数因其定义不同而不同。 在许多情况下，动态范围被描述为仪器测量的大信号和小信号之间的电平差。 当测量设置改变时，仪器测量大信号和小信号的能力是不同的。 例如，当频谱分析仪具有不同的衰减设置时，测量大信号引起的失真是不同的。 在这里，我们讨论仪器同时测量大小信号的能力，即在不改变任何测量设置的情况下，在适当的设置下示波器和频谱分析仪的佳动态范围。

  对于频谱分析仪，平均噪声电平、二阶失真和三阶失真是限制动态范围的最重要因素，而没有考虑近端噪声和相位噪声等杂散。 计算基于主流频谱分析仪的技术指标。  ，其理想的动态范围约为90dB（受二阶失真限制）。 大多数示波器都受到 AD 有效采样位和本底噪声的限制。 传统示波器的理想动态范围通常不超过50dB。

  从动态范围的角度来看，频谱分析仪优于示波器。 但我想在这里指出的是，这对于常见信号的频谱分析是正确的。 但是示波器的频谱是同一帧数据，频谱分析仪的频谱在大多数情况下不是同一帧数据，所以对于瞬态信号，频谱分析仪可能无法测量。 示波器发现瞬态信号（当信号满足动态范围时），概率要大得多。

  实时带宽

  对于示波器，带宽通常是其测量频率范围。 频谱分析仪具有带宽定义，例如中频带宽和分辨率带宽。 在这里，我们以能够对信号进行实时分析的实时带宽作为讨论的对象。

  对于频谱分析仪，最终模拟中频的带宽通常可以作为其信号分析的实时带宽。 大多数频谱分析的实时带宽只有几MHz，更宽的实时带宽通常为几十MHz。 当然，目前带宽最宽的FSW频谱分析仪可以达到500 MHz。 示波器的实时带宽是实时采样的有效模拟带宽，一般为几百MHz，高可达几千MHz。

  这里需要指出的是，当大多数示波器具有不同的垂直标度设置时，它们的实时带宽可能会不一致。 当垂直刻度设置为最灵敏时，其实时带宽通常会降低。 在实时带宽方面，示波器普遍优于频谱分析仪，尤其有利于一些超宽带信号分析，尤其是调制分析，具有无可比拟的优势。

灵敏度

这里讨论的灵敏度，是指示波器和频谱仪所能测试到小信号的水平。这个指标与仪器设置紧密相关。对于示波器而言，示波器在Y轴设置至最灵敏档时，通常为1mV/div时示波器所能测试到小信号，抛开端口不匹配等因素来看，示波器的信号通道产生的噪声以及轨迹不稳定带来的噪声是制约示波器灵敏度的最重要因素。

从图一中我们可以看出，因为采样点数的增加，频谱噪声底可以下降到比较理想的程度。然而，当在时域已经无法清晰准确的再现信号时，在频域就产生了非常多的杂波，这就限制了我们观测小信号的能力。

功率测量准确度

对于频域分析来说，功率测量准确度是非常重要的技术指标。无论是示波器还是频谱仪，对功率测量准确度的影响量都是非常多的，下面分别列出其主要的影响量：

对于示波器来说，功率测量准确度的影响量有：端口不匹配引起的反射、垂直系统误差、频率响应、AD量化误差、校准信号误差等。对于频谱仪来说，功率测量准确度的影响量有：端口不匹配引起的反射、参考电平误差、衰减器误差、带宽转换误差、频率响应、校准信号误差等。

此处我们不对影响量进行逐一分析比较，我们通过对1GHz频率信号的进行功率测量来对比，通过RTO示波器和FSW频谱仪的测量对比可以看出，在1GHz处，示波器与频谱仪的功率测量值仅相差0.2dB左右，这是非常好的测量准确度指标。因为频谱仪在1GHz处的测量准确度是非常好的。

另外，在频率范围内，示波器的频率响应指标也是很好的，4GHz范围内不超过0.5dB，从这点来说，示波器甚至优于频谱仪的性能。

大多数示波器与图一所示一样，能够稳定测量0.2mV的信号，对应到频域，这相当于-60dBm的水平。事实上，示波器能否准确的测量小信号，不仅与垂直系统的灵敏度有关，还与X轴的抖动、触发灵敏度等性能有关。为了对比文中所分析的技术指标，特地到R&S公司成都的开放实验室(感谢成都分部提供的帮助)进行了指标对比，让人惊讶的是，RTO示波器在灵敏度指标上非常出色。

从这点来说，RTO能够让测量人员改变“示波器是频域分析鸡肋”的感受。

对于频谱仪来说，同样抛开端口不匹配等因素来讨论，频谱仪的在增益大、衰减器设置小情况下，平均噪声电平可以看作频谱仪测量小信号的极限。在不涉及前置放大器的情况下，大多数性能良好的频谱仪可以达到-150dBm。

总的来说，示波器与频谱仪在频域分析性能上各有所长，频谱仪在灵敏度等技术指标上更胜一筹，示波器在实时带宽上较频谱仪更为出色。在测量不同类型的信号时，可根据测试需求和仪器的不同技术特点进行选择。以上就是示波器和频谱仪的分析性能指标解析，希望能给大家帮助。