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频谱分析仪从发明以来，经历了模拟线路频谱仪、单片机程控频谱仪、电脑数字化频谱仪的发展历程。随着集成电路和微处理器电路的迅猛发展以及对信号测量要求的，频谱仪的工作频率不断，不断，体积和重量不断缩减。从早期大笨重的台式频谱仪，发展到广泛使用的便携式频谱仪，以及近年来现场应用越来越多的手持式频谱仪，频谱仪正向着数字化、高化、小型化发展。
老式的频谱仪为纯电路结构，早期的产品采用与示波器一样的示波管进行显示，通过快速扫描的接收机来形成频谱图。这类频谱仪基本没有自动测量功能，测量信号幅度靠人工对照示波管刻度进行数数，功能单一，只具有频谱仪基本的频率扫描和幅度显示功能，且很低。目前在主流应用中已基本淘汰。
单片机程控频谱仪是通过单片机微处理器来控制的频谱仪，虽然从外观上看，早期的数字频谱仪依然采用示波管显示，但增加了字发生器电路，在仪器屏幕上可以看到一些设置信息，并具有了一些自动测量功能。随后，的微处理器和频率合成器电路相继被引入，使得频谱仪的工作、分辨率和程控化水平得到显着。显示屏由示波管发展为CRT管，显示的频谱图是通过微处理器计算后形成的，并增加了很多数控和自动测量功能，屏幕上显示的信息一下子多了很多，频谱仪的分辨率显着到1kHz的水平，部分高端产品了1Hz级别。
现代的数字化频谱仪除了射频信号处理单元，其余部分基本都数字化了。很多附加的专项测量功能，如TETRA信号测量、GSM信号测量，以软件开通形式添加，显示屏改为彩色液晶显示，并且进一步缩减了频谱仪的体积和重量，扫描速度进一步，背景噪声和相位噪声也得到了进一步控制，频谱仪的性能到一个新的水平，这更有利于对微小信号的测量。
此外，新结构体系的实时频谱仪也登场，更有利于对遂发的信号进行捕捉。
传统的频谱仪一贯比较笨重，比同年代的示波器重得多。很多大型台式频谱仪两个人都很难抬得动，新一代的手持频谱仪成为现场检测中轻便灵巧的工具，新的加拿大TSA系列无需外置电源，重量只有0.05KG,是不是世界小的频谱仪的。
