本章除了說明頻譜分析儀工作原理、操作使用說明之外，也將其應用領域范圍作詳細的介紹，尤其應用于天線特性的量測技術將有完整說明。本章的內容包括：1-1 概論
1-2 頻譜分析儀的工作原理 1-3 頻譜分析儀的應用領域

就量測信號的技術觀之，時域方面，示波器為一項極為重要且有效的
量測儀器，它能直接顯示信號波幅、頻率、周期、波形與相位之響應變化，
目前，一般的示波器至少為雙軌跡輸出顯示裝置，同時也具有與繪圖儀連
接的IEEE-488、IEEE-1394 或RS-232 接口功能，能將屏幕上量測顯示的
信息繪出，作為研究比較的依據，但它僅局限于低頻的信號，高頻信號則
有其實際的困難。頻譜分析儀乃能彌補此項缺失，同時將一含有許多頻率
的信號用頻域方式來呈現，以識別在各個頻率的功率裝置，以顯示信號在
頻域里的特性。圖1.1 說明方波在時域與頻域的關系，此立體坐標軸分別
代表時間、頻率與振幅。由傅立葉級數(Fourier Series)可知方波包含有
基本波(Fundamental Wave)及若干諧波(Harmonics)，信號的組合成份由此立體坐標中對應顯示出來。
低頻時，雙軌跡模擬與數字示波器為目前信號時域的主要量測設備，
模擬示波器可量測的輸入信號頻率可達100 MHz，數字示波器有100 MHz
與400（或500） MHz 等多種。屏幕上顯示信號的意義為橫軸代表時間，
縱軸代表信號電壓的振幅，用示波器量測可得到信號時間的相位及信號與
時間的關系，但無法獲知信號失真的數據，亦即無法獲知信號諧波分量的
分布情況，同時量測微波領域(如UHF 以上的頻帶)信號時，基于設備電子
組件功能的限制、輸入端雜散電容等因素，量測的結果無可避免地將產生
信號失真及衰減，為解決量測高頻信號上述的問題，頻譜分析儀為一適當
而必備的量測儀器，頻譜分析儀的主要功能是量測信號的頻率響應，橫軸
代表頻率，縱軸代表信號功率或電壓的數值，可用線性或對數刻度顯示量
測的結果。另外它的信號追蹤產生器 (Tracking Generator)可直接量測
待測件(DUT；Device Under Test)的頻率響應特性，但它只能量測振幅無
法量測相位。就高頻信號領域觀之，頻譜分析儀是電子工程技術人員不可
或缺的設備，對頻譜分析儀工作原理的了解將有助于信號量測系統的建立
及充分擴展其應用范疇。頻譜分析儀的應用領域相當廣泛，諸如衛星接收
系統、無線電通信系統、行動電話系統基地臺輻射場強的量測、電磁干擾
等高頻信號的偵測與分析，同時也是研究信號成份、信號失真度、信號衰
減量、電子組件增益等特性的主要儀器。