先进的数位讯号处理（DSP）结合类比转数位（ADC）和数位转类比（DAC）转换器技术，已协助建立了新型数位 RF 系统，形成新一代通讯网路的基础。数位 RF 科技和技术已成为越来越多现代「尖端科技」系统的核心，包括无线 LAN、RFID、行动电话、卫星、军事通讯系统和雷达应用等。

数位 RF 技术的爆炸性发展已建立了高度复杂的技术环境。在一个拥挤的RF频谱中，讯号必须使用时变性技术，以避免干扰并确保无缝作业。为了改善效能与频谱效率，数位 RF 装置使用前后瞬间变化的讯号，包括部分跳频及其他快速产生与关闭脉波的讯号。

由于无数个装置在限制的无线电频率频谱内同时传输，因此会产生常见的碰撞和干扰问题。这些碰撞会导致间歇性或干扰通讯。在商业领域中，这类的问题对用户及企业用户来说都十分令人受挫，而在军事和政府领域中，这类的问题真正意味着生与死之间的差异。

为了避免系统或网路仅因超载或干扰而停止运作的「数位瞬落（digital cliff）」，请务必确保这些装置不会在不想要的时间或不想要的频率传送RF能量，并且能在干扰出现时正确地运作。

如上所述，在 RF 领域中，时序不再被忽略。现代的数位 RF 装置所产生的讯号在显现后随即消失，并随着时间发生变化。因此，数位 RF 创造了能反映现今讯号时变性本质的测试工具之需求。

《图一 实时频谱分析仪 》

寻找混附讯号（Spurious）

第一个测试挑战就是搜寻干扰讯号或混附讯号，无论该讯号是由装置内部所产生还是源自于装置外部。一旦发现干扰后，必须彻底地进行分析。感兴趣讯号的振幅可能比相同频率频带中的其他讯号之振幅低，且可能不常发生，因此很难撷取该讯号。

为了撷取并分析这些讯号，RF 工程师需要即时仪器，以搜寻并触发间歇性事件、无缝地撷取这些事件，并且分析代表时间迁移的累积资料。

传统上来说，扫描频谱分析仪和向量讯号分析仪（VSA）是 RF 工程师的专属测试工具，但这些仪表通常不足以执行数位 RF 技术和装置的工作。由于传统扫描分析仪必须调谐窄频滤波器来横跨整个频率范围，方能产生单一频域显示画面，称为「扫描」，因此这些分析仪仅能编译不相关的RF 频谱活动组合，即使最快的扫描分析仪也可能会遗漏许多暂态或快速变更的讯号。

VSA 所仰赖的是后撷取分析技术，而不执行如频域触发等的即时作业，但此作业在百变、短暂及「脉冲」讯号充斥的现代 RF 领域中是一项必要的工作。由于缺乏适当的工具，使得工程师运用离线且通常是自行研发的解决方案，但这也会导致无效、耗时、繁复，而且经常所费不赀。

新型测试工具

幸运的是，如今有了新型测试仪器因应这些挑战。许多复杂的问题第一次会以时间关联的 RF 讯号行为在频域、时域和调变域阐明。能够触发和撷取暂态事​​件，并且简易地提供时间关联、多域的讯号显示画面之工具，将大幅地降低工程师对问题进行疑难排除作业所花费的时间。

这种新型工具的典型代表是即时频谱分析仪（RTSA）：此仪器可选择性地在时域和频域中的异常现象上进行触发，并将RF 频展区的无缝时间纪录撷取至记忆体中，让工程师能够找到数位RF 中司空见惯的非预期问题(图一)。此项侦测和撷取相关频谱事件的能力可进行更多实用的时域关联、多域（时域、频域和调变域）分析，而全都不需重新撷取讯号。

除了提供必要的动态范围、即时触发与撷取功能，这些仪器还提供其他功能，例如频谱图显示画面(图二)，可绘制随时间变化的频率和振幅，在某些情况下甚至是好几分钟的变化。频谱图显示画面就像是在传统的功率/频率图形上，加上时间当作第三个维度，为频谱分析仪提供先前的频域量测记录。频域、时域和调变域组成可见的时间关联影像，同时频谱图本身可摘要列出长期的检视画面，因此能直觉式地以三维方式观看随时间变化的讯号行为：这样的影像通常在扫描频谱仪和许多向量讯号分析仪上的传统频域影像显示是看不到的。

另一项新的发展是频罩触发功能，此功能允许使用者定义仪器撷取讯号资讯的频率和振幅（功率）条件。这可让使用者在用来触发分析仪的频域中，定义自订的波罩。此波罩可让使用者设定显示(或不显示) 离散频谱事件，以触发分析仪撷取讯号并将撷取结果储存在记忆体中；即使这些频谱事件发生在比相邻讯号更低的功率位准，也可以做到。比起经常在示波器 内能看到的传统宽频位准触发，自订波罩可以提供更多功能与弹性。更特别的是，它很适用于频谱监控、干扰搜寻，以及混附讯号搜寻。

现在，工程师可以快速地专注于可疑的频率或持续监视讯号，但仅在讯号变更时撷取讯号。长时间记忆体可让工程师一次撷取所有讯号资讯，并立即执行完整的分析。欲分析的事件（例如干扰或暂态讯号）可能仅发生一次或极少发生，因此第一次发生时就必须撷取所有资讯。

藉由显示随时间变化的频率和功率变更之无缝记录，RTSA就可解决许多暂态问题，这些问题包括从软体定义的无线电系统之调变切换，到雷达传输时的不稳定脉冲辨识，到WLAN传输时的动态转换。

结论

数位RF 系统暴露了传统RF测试工具的限制，但新仪器正在发展中，可以让工程师发现意想不到的问题（这类问题对于数位RF系统却是很平常的），而且可以做到选择性触发，并撷取讯号存至记忆体中。此功能可以做到完整的时间关联、多域分析，并对讯号行为提供独特的洞察，以及快速侦测异常和偏差。 （作者为Tektronix太克即时频谱分析仪部门副总裁）

《图二 实时频谱分析仪上所显示的频谱图》