早期的频谱分析仪实质上是一台扫频接收机，输入信号与本地振荡信号在混频器变频后，经过一组并联的不同中心频率的带通滤波器，使输入信号显示在一组带通滤波器限定的频率轴上。显然，由于带通滤波器由无源元件构成，频谱分析器整体上显得很笨重，而且频率分辨率不高。既然傅里叶变换可把输入信号分解成分立的频率分量，同样可起着滤波器类似的作用，借助快速傅里叶变换电路代替低通滤波器，使频谱分析仪的构成简化，分辨率增高，测量时间缩短，扫频范围扩大，这就是现代频谱分析仪的优点了。
频谱分析仪和FFT频谱分析仪
传统的频谱分析仪的电路是在一定带宽内可调谐的接收机，输入信号经下变频后由低通滤器输出，滤波输出作为垂直分量，频率作为水平分量，在示波器屏幕上绘出坐标图，就是输入信号的频谱图。由于变频器可以达到很宽的频率，例如30HZ- 30GHZ，与外部混频器配合，可扩展到100GHz以上，频谱分析仪是频率覆盖*宽的测量仪器之一。无论测量连续信号或调制信号，频谱分析器都是很理想的测量工具。
但是，传统的频谱分析仪也有明显的缺点。首先，它只适于测量稳态信号，不适宜测量瞬态事件；**，它只能测量频率的幅度，缺少相位信息，因此属于标量仪器而不是矢量仪器；第三，它需要多种低频带通滤波器，获得的测量结果要花费较长的时间，因此被视为非实时仪器。
FFT的性能用取样点数和取样率来表征，例如用100KS/S的取样率对输入信号取样1024点，则*高输入频率是 50KHz和分辨率是50Hz。如果取样点数为2048点，则分辨率提高到25Hz。由此可知，*高输入频率取决全取样率，分辨率取决于取样点数。FFT 运算时间与取样点数成对数关系，频谱分析仪需要高频率、高分辨率和高速运算时，要选用高速的FFT硬件，或者相应的数字信号处理器（DSP）芯片。例如，10MHz输入频率的1024点的运算时间80μs，而10KHz的1024点的运算时间变为64ms，1KHz的1024点的运算时间增加至 640ms。当运算时间超过200ms时，屏幕的反应变慢，不适于眼睛的观察，补救办法是减少取样点数，使运算时间降低至200ms以下。
矢量网络分析仪
对于频谱分析和电磁干扰测量来说，频谱分析仪是通信测量仪器中常用的设备，由于具有大于100dB的动态范围、低于-110dBc/Hz的噪声、 1Hz-100Hz的带宽、50GHz以上的频率范围，能够接收到极微弱的信号和分辨出两个幅度相差很大的信号。频谱分析仪的缺点是只能显示频率分量的幅值，而不能获得信号的相位。对于某些通信元器件和通信链路，幅值和相位必须能够同时测量出来，前者如放大器和振荡器，后者是**代至第三代的移动通信。
前面曾提及，为了扩大基于FFT的频谱分析仪的频率范围，可在前端增加下变频器。同样原理可用于矢量信号分析仪，它是传统频谱分析仪与FFT分析仪的结合，从而获得在高频和射频频率下的FFT分析能力，同时显示幅度和相位信息。对于现代通信的数字调制分析，以及调幅/调频/调相的解调都是非常有效的手段。频谱分析仪的变频前端扩展仪器到GHz的频段，经变频后的输入信号频率变成适于FFT处理的频段，电路中的滤波器与频谱分析仪的滤波器不同，这里的滤波器不是选择性的，而防止ADC变换过程产生的信号混叠，即变换过程中出现的虚假信号。ADC的输出分成两路，获得同相和正交信号，经DSP 作时间一频率的FFT运算后由显示屏获得频谱的幅度和相位。
目前仪器公司供应的矢量信号分析器的频率范围可达3GHz，测量对象是复杂的移动通信常用频段的调制信号，如GSM、CDMA的基带特性和载波特性。矢量信号分析仪的测量模式有：标量、矢量、数字解调和门控测量。触发可由基带输入信号或由中频信号调节，包括触发电平和相位。扫频方式有单次和连续，对测量数据可多次平均，并用有效值（RMS）、峰值保持和指数坐标指示。
小结
频谱分析仪的频率范围*宽，灵敏度高，非常适于通信设备和链路的频率分布测量，缺点是只能获得输入信号的幅值。矢量信号分析仪频率范围较低，利用FFT的特点能够同时获得幅度和相位，特别地**、二、三代移动通信，包括蜂窝、GSM和CDMA设备的测量。
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