頻譜測量的基礎是傅里葉變換。它可以將一個隨時間變化的信號變換成與該信號相關連的頻率的函數。因此任意一個時變信號可以分解成不同頻率、不同相位、不同幅值的正弦波。

頻譜測量有掃頻式和實時式兩種方法。

①掃頻式：利用掃頻超外差接收的原理，通過多次變頻過程完成重復信號的頻譜測量。這種方法的特點是本振在寬頻段內掃頻而接收機是窄帶的，所以在任一瞬間信號中只有一個頻率分量被測量(接收機濾波器有一定帶寬,電路需要有一定的響應時間,所以每條譜線實際上占有一定頻帶)，其余頻率分量被抑止。隨著本振的掃頻，按順序測量信號中的其余頻率分量。這種方法只適用于連續信號和周期信號的頻譜測量，測不出信號的相位。

②實時式：能在被測信號發生的實際時間內取得所需要的全部頻譜信息，并顯示測量結果。這種方法的特點是利用現代數字電路技術和計算機技術，對信號進行快速取樣和模數變換，然后與產生正弦、余弦信號的正交本振在數字濾波器中作相關處理，經積分運算后存儲并顯示測量結果。這種方法特別適用于非重復性信號和持續時間很短的平穩隨機過程及瞬態過程的頻譜測量，也可用于周期信號的頻譜測量，并能測量信號的相位。

04 頻譜純度（相位噪聲）

傳統的相位噪聲是如下定義的：以載波的幅度為參考，在偏移一定的頻率下的單邊帶相對噪聲功率。這個數值是指在1Hz的帶寬下的相對噪聲電平，其單位為dBc/Hz。我們可以稱之為相位噪聲的頻譜定義。

一個理想的振蕩器有一個無限狹窄的頻譜。由于噪聲不同的物理效應，信號相角微小的變化都會導致頻譜變寬，這就是相位噪聲，如圖3示。為了測量相位噪聲，必須通過一個帶寬為B的窄帶接收機或者頻譜分析儀來得到振蕩器在一個載波頻率偏移(就是偏移頻率foffset)下的噪聲功率PR，然后把測量帶寬B減小到1Hz，接著用PR比上載波功率PC得到一個用dBc表示的結果(1Hz帶寬)。dBc中的c代表載波。

圖3 振蕩器的相位噪聲

這樣就得到了相位噪聲，更確切地說是單邊帶(SSB)相位噪聲：

dBc雖然不符合標準的寫法，但是普遍使用。也可以把它轉化為線性功率，但是使用更多的是dBc。

相位噪聲的測量，主要有下列4種方法：

1）直接頻譜分析法?：使用頻譜分析儀直接測量載波附近的噪聲邊帶。設置頻譜分析儀的中心頻率為振蕩器的輸出頻率，并調整分辨率帶寬以清晰地顯示噪聲邊帶。讀取特定頻率偏移處的相位噪聲水平，并將其轉換為dBc/Hz。

2）相位檢測器法?：使用相位檢測器和頻譜分析儀組合來測量相位噪聲。相位檢測器將振蕩器的輸出與一個參考信號進行比較，產生與相位噪聲成正比的電壓信號。將這個電壓信號輸入到頻譜分析儀中，分析其頻譜成分以獲得相位噪聲的信息。

3）延遲線法?：使用延遲線和混頻器來測量相位噪聲。將振蕩器的輸出信號通過一個延遲線，然后與原始信號一起輸入到混頻器中。混頻器輸出的差頻信號包含了相位噪聲信息，通過分析這個信號可以計算出相位噪聲。

4）零拍法?：這是一種利用頻譜分析儀的特殊測量技術，適用于測量非常接近載波的相位噪聲。將頻譜分析儀的中心頻率設置為振蕩器的輸出頻率，并將分辨率帶寬調至最小。通過觀察載波兩側的噪聲峰值，可以獲得相位噪聲的估計值。

05 雜散（含諧波和雜波）分量

雜散和諧波都是非線性產物。諧波?是指對周期性交流量進行傅里葉級數分解后，頻率為基波頻率整數倍的分量。諧波是輸入頻率的整數倍頻上產生的假頻率，通常被認為是?射頻干擾的潛在原因。?雜散?則是非整數倍頻的產物，通常是由于?失真、?互調、?電磁干擾或?頻率轉換等原因產生的非期望頻率。

雜散分量的測量主要有下列幾種方法：