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頻譜分析儀廣泛應用于射頻領域。頻譜分析儀最基本的功能是發現和測量信號的幅度。頻譜分析儀能以圖形方式顯示設定頻率范圍內的射頻信號。信號越強，頻譜分析儀的振幅越大。通過這一特性，頻譜分析儀用于搜索和發現某一頻段的射頻信號，廣泛應用于電磁環境監測、無線電頻譜監測、電子產品電磁兼容測量、無線電發射機傳輸特性、電磁兼容測量等領域，信號源輸出信號質量、抗無線竊聽器等頻譜分析儀在射頻信號頻率測量方面可以測量射頻信號的頻率、選頻功率、帶寬、鄰道功率、調制波形、場強等多種特征參數，雖然頻率計是一種專業設備，但對于時分多址信號（GSM手機、iden、Tetra信號）、跳頻信號和寬帶信號，普通頻率計不能準確計數，功率計不能及時測量。由于高速信號捕獲，頻譜分析儀可以有機會測量這些信號。針對這些常見的不穩定信號，許多高端頻譜分析儀也對測量軟件進行了優化，并提供了專用的自動測量工具。

 

由于頻譜分析儀具有繪制射頻信號的能力，頻譜圖可以幫助我們了解信號的特性和類型，最終幫助我們了解信號的調制方式和發射機的類型。在軍事領域，頻譜分析儀廣泛應用于電子對抗和頻譜監測。不同類型的雷達信號、通信無線電信號、應答器信號和敵友識別信號都有各自的頻譜圖，具有不同的特性。在民用無線電管理領域，通過頻譜可以及時發現非法使用的頻率，比傳統的掃描和監測效率要高很多。在未知干擾源的定位中，頻譜有助于確定干擾信號的類型，推斷可能產生干擾信號的設備，從而縮小調查范圍。頻譜分析儀也是一種很好的場強測量儀器，具有較大的動態范圍。一些具有自動測量功能的頻譜分析儀可以方便地讀出目標信號的場強值，并顯示目標頻率附近的情況。在實際應用中，許多手持式頻譜分析儀取代了場強分析儀。

 

一些頻譜分析儀有內置的跟蹤信號源，或支持外部跟蹤信號源。頻譜分析儀通過與跟蹤信號源的配合，可以顯示雙端口網絡的幅頻特性，擴大了頻譜分析儀的應用范圍。此功能類似于掃頻儀和標量網絡分析儀的主要功能。該功能的精度遠高于普通老式掃頻儀?？捎糜谶^濾器的調整。如果頻譜分析儀和跟蹤源與駐波電橋配合，可以直接以圖形方式顯示天線的匹配情況，具有天線分析儀的部分功能。