R&S FSWX 訊號與頻譜分析儀

專為次世代通訊與雷達架構師打造之雙通道交叉相關量測平台

R&S FSWX 徹底顛覆傳統超外差接收機架構，針對寬頻訊號處理導入最高單一混頻級與寬頻 A/D 轉換器設計 。系統整合創新雙路徑架構與交叉相關 (Cross-correlation) 運算法，將儀器內部相位雜訊強制壓制至熱雜訊物理極限 ，該能力確保研發端精確測得 6G、高頻雷達與衛星通訊的真實效能，避免測試設備的誤差冗餘吞噬產品良率 (Yield)，有效收斂測試節點之資本支出 (CAPEX)。

核心規格

規格數據是評估測試設備投資報酬率的核心基準，FSWX 透過整合多通道、極低相位雜訊與 8 GHz 超大分析頻寬，將多個高階儀器的量測節點收斂至單一設備。

• 業界首創多通道架構：  支援同頻或異頻之相位同調擷取 (Phase coherent capturing) 。

• 極低相位雜訊：  1 GHz 載波下，10 kHz 偏移之相位雜訊典型值高達 -139 dBc/Hz (-135 dBc/Hz 保證值) 。

• 超寬頻寬：  內建高達 8 GHz 之內部 I/Q 解調分析頻寬 。

• 雙路徑交叉相關偵測器：  消除內部雜訊，顯示平均雜訊位準 (DANL) 極限下探 -174 dBm/Hz 。

• 預選 (Preselected) I/Q 分析：  創新的濾波器組概念，實現涵蓋整個頻率範圍之影像拒斥 (Image rejection) 。

• 極致位準精準度：  10 MHz ≤ f ≤ 3.6 GHz 頻段內，總測量不確定度僅 ±0.26 dB 。

  
  

多通道訊號分析之架構顯化

從單一節點轉向多維度關聯分析是現代射頻架構的必然趨勢。FSWX 透過多硬體路徑的同步觸發機制，消除了過往需串聯多台頻譜分析儀所引發的觸發抖動 (Jitter) 與時間延遲。這不僅大幅縮減了儀器佔用的物理空間，更在實體層面降低了建置 MIMO 測試台的 CAPEX。

輸入機制與相位同調擷取

在分析陣列天線或多路輸入多路輸出 (MIMO) 系統時，任何微小的相位偏移都會導致波束成形 (Beamforming) 演算法失效。FSWX 的多通道架構支援從多個射頻輸入端同步捕捉訊號 。此機制允許系統在相同的時域基準上，平行讀取不同天線埠的相位差與權重變化 。

放大器與變頻器之輸入/輸出

傳統評估放大器或上下變頻器 (Up/Downconverters) 效能時，受限於單通道儀器，必須依賴假設輸入訊號為理想狀態。FSWX 可將真實世界環境下的待測物 (DUT) 輸入訊號作為參考基準，並即時與輸出端訊號進行交叉比對 。這種「參考訊號 vs. 響應訊號」的實時關聯演算，提供了精確的增益 (Gain)、線性度與頻率轉換效率評估 ，徹底消除了單點測量所導致的黑箱盲區。

結合交叉相關的創新內部雙路徑架構

追求 EVM 的極限必須突破儀器自身的熱雜訊底噪。FSWX 引入雙路徑架構與獨立雙本地振盪器 (LO) 機制，透過數學交叉相關演算法，將不相關的儀器內部雜訊強制濾除。這項架構決策讓工程師得以測量微弱至物理極限的真實雜訊，不再受限於測試設備的硬體天花板。

透視雙路徑架構

在傳統頻譜分析儀中，追求高靈敏度往往必須犧牲掃描速度，且不可避免地混入儀器內部 ADC 與放大器的雜訊。FSWX 在硬體架構上配置了兩個獨立的射頻路徑與兩組本地振盪器 (LO1 與 LO2) 。當同一訊號同時通過此兩條獨立路徑進入強大的數位後端 (Digital Backend) 時，系統機制會對兩筆數位資料流執行交叉相關 (Cross-correlation) 運算 。

雜訊抑制與 DANL 極限

由於儀器兩條路徑產生的內部雜訊互不相關，在交叉相關運算過程中，這些內部雜訊將趨近於零，而 DUT 真正的輸入訊號與相位雜訊則會被保留與放大。依據演算法邏輯，DANL 的改善幅度為 5 * log(N)，其中 N 代表相關或平均的次數。藉由啟用交叉相關偵測器，FSWX 能將底噪推向 -174 dBm/Hz (1 Hz) 的熱雜訊絕對物理極限，並在無需進行雙次掃描浪費時間的條件下，抑制固有的混疊突波。

微波頻段之預選 I/Q 分析

在極端擁擠的微波頻段中，影像頻率 (Image Frequencies) 與旁帶干擾會嚴重污染 I/Q 向量分析結果。FSWX 實裝創新的前端濾波器組 (Filter Bank)，在訊號進入寬頻 A/D 轉換前即執行嚴格的預選過濾，確保全頻段高頻寬訊號的絕對純淨度。

為了在不干擾主要目標訊號的前提下進行深度分析，過濾頻帶外的雜訊與干擾是系統架構的首要任務 。FSWX 摒棄了妥協性的寬頻直通設計，針對微波與毫米波頻段，開發出創新的濾波器組預選 (Preselection) 概念 。

這項機制允許儀器在整個頻率範圍內，甚至是高達最大可用分析頻寬的極端條件下，強制執行高強度的影像頻率拒斥 (Image Rejection) 。此前端預處理大幅降低了後端 ADC 的負載與動態範圍壓力，確保複雜調變訊號（如高階 QAM）的 I/Q 星座圖不被帶外強訊號產生的混疊效應所扭曲。

內建 8 GHz 分析頻寬

從高解析度雷達的脈衝壓縮，到衛星通訊的多載波轉發器，寬頻化是不可逆的演進。FSWX 具備單次擷取 8 GHz 頻寬的硬體運算量能，消除了分段掃描造成的時域斷層，為瞬間頻寬分析確立了全新基準。

面對今日與未來的行動通訊、無線網路與雷達技術發展，頻寬需求呈現指數型成長 。傳統頻譜分析儀因頻寬不足，必須依賴頻率掃描 (Frequency Sweeping) 拼接頻譜，此代價是徹底喪失寬頻瞬態訊號的時域同調性。

FSWX 將訊號與頻譜分析整合於同一射頻路徑，並配置超寬頻的 A/D 轉換器 。此單一硬體路徑配置高達 8 GHz 的內部 I/Q 解調頻寬 。在衛星通訊領域，這意味著高達數 GHz 的整個傳輸通道可被一次性完整捕捉，用於計算雜訊功率比 (NPR) 或評估頻段間的交互調變失真 。在國防雷達領域，則確保了極短脈衝與脈衝壓縮 (Pulse Compression) 波形的上升沿特徵被零失真還原 。

涵蓋全頻段之最高位準準確度

量測不確定度直接決定了產線測試的容差設定 (Guard Band)。容差越大，被誤判為不良品的良品率即越高。FSWX 在全頻段維持低於 1 dB 的準確度誤差，極大化了單位經濟效益，避免製造端因設備誤差蒙受利潤損失。

在射頻硬體供應鏈中，微波頻段的功率衰減與頻率響應不平坦度是嚴峻的物理現實。FSWX 透過先進的內部校準機制與精密的類比前端設計，在 10 MHz ≤ f ≤ 3.6 GHz 區間內，實現了驚人的 ±0.26 dB 總測量不確定度；即使拓展至整個可用頻段，位準不準確度仍嚴格控制在 < 1 dB 的極限範圍內。

此數據顯化了 FSWX 對於振幅穩定度的控制能力，無論是評估 5G 基地台的輸出功率，或是校準微弱的接收機靈敏度，絕對準確的位準測量能確保研發設計的安全餘裕不被過度消耗，並在進入量產階段時，維持最高水準的產品直通率 (FPY)。

關鍵功能與系統效益

FSWX 提供涵蓋 EVM 極限測量、高精度雜訊指數 (Noise Figure) 驗證以及跨應用同步觸發 (CrossACT) 的完整分析工具鏈。透過壓低儀器殘留底噪，工程師得以鎖定 DUT 真正的效能瓶頸，而非排除儀器自身的誤差干擾。

突破極限的 EVM 量測

現代通訊標準（如 5G NR 與 Wi-Fi 8）採用極高階的調變格式，這要求測試儀器具備近乎零的殘留誤差向量幅度 (Residual EVM) 。由於相位雜訊是導致 EVM 劣化的核心因素，FSWX 的極低相位雜訊基礎加上交叉相關機制的降噪能力 ，使其在毫米波頻段依舊展現出無與倫比的訊號純淨度。針對 28 GHz 載波頻率、頻寬達 100 MHz 的 5G NR 訊號，FSWX 可實現低於 -49 dB 的殘留 EVM 表現 ，徹底排除了儀器限制對 DUT 評估的干擾 。

高精度雜訊指數與增益量測

在放大器與頻率轉換元件的特性分析中，Y-factor 量測法的精準度高度依賴儀器自身的底噪 。透過啟動交叉相關來消除內部雜訊，FSWX 實現了前所未見的雜訊指數 (Noise Figure) 測量準確度 。搭配 R&S FS-SNS 智慧型雜訊源，系統可自動載入過量雜訊比 (ENR)、溫度與 VSWR 修正表，消滅了手動輸入數據的時間成本與人為錯誤風險 。

跨應用控制與觸發聯動 (CrossACT)

因應複雜的共存與干擾測試需求，FSWX 導入 CrossACT 跨應用控制與觸發功能 。此機制允許系統內多個獨立的測量應用程式 (Applications) 同步啟動擷取 。架構師可透過圖形使用者介面 (GUI) 將參考位準、中心頻率與觸發偏移等參數進行耦合 (Parameter coupling) 。例如，在單一擷取時間軸上，系統可平行解調 LTE 與 5G 訊號，或是同步分析 5G 頻段對鄰近雷達頻段的干擾響應 。

核心產業應用佈署

高資本密度的通訊與國防產業，需要確定性的測試證據支撐架構決策。FSWX 鎖定 5G/6G 演進、複雜雷達作戰場景、高通量衛星通訊，以及極限 WLAN 吞吐量等四大領域，提供深入位元層級的解構能力。

5G Advanced 與 6G 早期研發

針對持續演進的行動通訊標準，包含高達 4096QAM 的極端調變階數，FSWX 提供具備最高動態範圍的 EVM 與相鄰通道洩漏比 (ACLR) 測量 。其多通道架構具備原生支援真實 2x2 MIMO 測試的量能 ；而多頻段與多標準無線電 (Multistandard radios) 功能，則允許在不同測量視窗中平行運行 GSM、LTE 與 5G 之時間對齊測量，為載波聚合 (CA) 設計提供透視診斷 。

複雜雷達與電子戰干擾分析

次世代雷達頻繁使用寬頻率掃描與跳頻技術以對抗大氣衰減與干擾 。FSWX 搭載極高解析度的捕捉引擎，能夠深入分析頻率調變連續波 (FMCW)、脈衝壓縮特性與雷達截面積 。在電子戰 (EW) 的干擾應用中，利用多通道比對發射與接收波形，並結合交叉相關技術下探至物理底噪，能輕易揪出削弱系統靈敏度的微小突波與非預期干擾源 。

高通量衛星通訊

在衛星鏈路負載達數 GHz 頻寬的環境下，FSWX 是執行頻譜再生 (NPR) 與數據流量監控的核心節點 。搭配 R&S FSW3-KM118 選項，系統可直接對衛星轉發器 (Transponders) 與功率放大器等雙埠元件進行特性分析 。系統平行擷取輸入與輸出訊號 ，即時運算 AM/AM、AM/PM 失真、群延遲 (Group delay) 響應，並可套用直接數位預失真 (DPD) 演算法來進行線性度最佳化 。

挑戰最嚴苛的 WLAN IEEE 802.11bn / Wi-Fi 8

Wi-Fi 技術向 IEEE 802.11bn (Wi-Fi 8) 演進的目標在於降低城市高密度區域的延遲並極大化傳輸率 。這引入了 4096QAM、多重連接模式 (MLO) 與更複雜的 MU-MIMO 架構 。FSWX 專屬的 WLAN 分析應用程式 (KM410/411/412) 結合其無可匹敵的硬體 EVM 表現，讓架構師能捕捉並解析過往隱藏於設備雜訊下的封包缺陷，替未來的 MLO 與 R-TWT 網路架構預留龐大的最佳化餘裕 。