分不清示波器和頻譜儀的區(qū)別的人常鬧笑話，為避免尷尬，本文簡單總結以下四點——用實時帶寬、動態(tài)范圍、靈敏度、功率測量準確度，比較示波器和頻譜儀的分析性能指標，來區(qū)分兩者。

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常可以作為其信號分析的實時帶寬，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。

從圖一中我們可以看出，因為采樣點數的增加，頻譜噪聲底可以下降到比較理想的程度。然而，當在時域已經無法清晰準確的再現信號時，在頻域就產生了非常多的雜波，這就限制了我們觀測小信號的能力。

圖1 受噪聲影響的的靈敏度限制

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。

筆者為了對比文中所分析的技術指標，特地到R&S公司成都的開放實驗室（感謝成都分部提供的幫助）進行了指標對比，讓人驚訝的是，RTO示波器在靈敏度指標上非常優(yōu)秀，如下圖所示：

圖2 RTO示波器的全頻段頻譜圖

從圖二可以看出，RTO能夠準確測量-60dBm的信號，其噪聲底在-80dBm左右。而最讓人感到高興的是，在整個頻段（DC-4GHz），沒有發(fā)現能夠影響靈敏度的大的雜波，從而大幅提高了測量靈敏度。