频谱分析仪是日常无线电监测、设备检测工作最常用的仪器之一。无线电监测人员可以利用频谱分析仪和相关的天线、馈线、放大器以及配套设备，来监测无线电信号，并且能够捕获、分析弱信号。而频谱仪灵敏度的提高可以使频谱仪更有效、更直接地反映信号的变化情况。本文以R&S公司生产的FSP30频谱分析仪为例，对与频谱仪灵敏度相关的主要参数设置进行试验、分析。1、 频谱分析仪的基本构造和原理
图1 频谱分析仪的基本构造 图1为频谱分析仪的基本构造。被测信号经过滤波和衰减后，和本振信号进入混频器混频转换成中频信号，经放大后进入中频滤波器（中心频率固定），然后进入一个对数放大器，对中频信号进行压缩，然后进行包络检波，所得信号即视频信号。因为本振频率可变，所以输入信号都可以被转换成固定中频。为了平滑显示，在包络检波之前通过可调低通滤波器，即为视频滤波；视频信号在阴极射线管内垂直偏转，即显示出为信号的幅度，同时，由于显示的频率值是扫频发生器电压值的函数，所以对应于被测信号的频率值，最终，被测信号的信息显示在LCD上。
从图1可以看出，影响频谱分析仪灵敏度的关键器件是衰减器、放大器、中频滤波器以及视频放大器。本文将针对这几个部分进行试验，以便进一步分析它们对频谱分析仪灵敏度的影响程度。
2 、提高频谱仪灵敏度的方法
2.1 衰减器（Att）设置对灵敏度的影响
一般地，衰减器有三方面作用：
（1）保护频谱仪不受损坏：测量高电平信号时，为了不烧坏频谱分析仪，必须对信号进行衰减。
（2）提高测试的准确性：混频器是非线性器件，当输入混频器的信号电平较高时，会产生许多产物，而且电平太高会干扰测试结果，使无互调范围减小；当输入信号电平在混频器1dB压缩点以上时，测试结果将不准确。
（3）提高频谱仪动态范围：通过设置步进衰减器调节进入混频器的电平，可以得到较大的动态范围。
图2、图3分别是衰减器设置为20dB和10dB的频谱分析图形。
图2 衰减器设置为20dB的频谱分析图形 图3 衰减器设置为10dB的频谱分析图形 图4 RF输入衰减对噪声电平的影响 通过对频谱分析仪衰减器的实验，可以得出以下结论：在一定条件下，衰减器衰减量每增加10dB，频谱仪显示噪声电平提高10dB(见图4)。因此，要提高频谱分析仪的灵敏度需要将衰减设置得尽可能小，以降低噪声电平的值，使得信号不被噪声淹没。
2.2 分辨率带宽（RBW）设置
在频谱分析仪中，频率分辨率是一个非常重要的概念。它是由中频滤波器的带宽所决定的。通常情况下，RBW等于被测频谱带宽，但为了提高测量精确性、灵敏度和效率，RBW也可以不同于频谱带宽。RBW太大将淹没杂散信号；RBW太小则导致扫描时间太长。
屏幕显示出来的噪声电平和分辨率带宽之间的关系是：噪声电平变化（dB）=10lg（分辨率带宽2/分辨率带宽1）。
图5所示为RBW在不同参数设置下的频谱分析图形。
图5（a） RBW:30kHz VBW:100kHz SWT:2.5ms 图5（b） RBW:300kHz VBW:100kHz SWT:2.5ms 图5（c）RBW在不同参数设置下的频谱分析图形 通过对频谱分析仪RBW的操作，可以得出以下结论：在一定条件下，分辨率带宽每增加10倍，频谱仪显示噪声电平提高10倍。因此，提高频谱分析仪的灵敏度需要将分辨率带宽设置得尽可能小，以降低噪声电平的值，使得信号不被噪声淹没。 | 
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