常用的频谱分析仪器是扫瞄调谐频谱分析仪，其基本结构类似超外差式接收，工作原理是输入信号经衰减器直接外加到混波器，音频频谱分析仪，可调变的本地振荡器经与CRT 同步的扫瞄产生器产生随时间作线性变化的振荡频率，山东频谱分析仪，经混波器与输入信号混波降频后的中频信号(IF)再放大、滤波与检波传送到CRT 的垂直方向板，在CRT 的纵轴显示信号振幅与频率的对应关系，信号流程架构。
频谱分析仪架构犹如时域用途的示波器.
测量内容不同:示波器观察的是电压随时间的变换
测量内容不同：示波器观察的是电压随时间的变换，通常看到的是正弦波，方波，比特流等，关注电压，周期，上升，下降沿，过冲，噪声频谱分析仪，毛刺，以及多路信号间的时序等特征。
而频谱分析仪看的是射频信号的功率，频率，失真（谐波和互调产物），调制后的带宽，泄漏到相邻信道的大小，噪声测试，以及复杂调制信号的深入分析（调制度，IQ星座图，调制误差等等）
垂直刻度的选择在频谱分析仪中，由于信号电平大幅度变化，一般采用对数刻度，无线频谱分析仪，而在检波器之前有一个对数放大器，对数放大器按照对数函数来压缩信号电平，即对于输入电平幅度V，输出电压幅度为lgV，这样大大地减小了由检测器所检测的信号电平变化，向用户了校准成单位为分贝的对数垂直刻度。
也可以根据信号的不同选择线性垂直刻度，它所表示的信号范围较小。
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