频谱分析仪是一种在一定频率范围内测量输入信号频谱(幅度-频率关系)的仪器。它的主要作用是测量信号的功率谱。频谱分析仪的输入信号是电信号,通过分析输入的电信号可以在显示的频谱中观察到信号的主要频率、功率、失真、谐波、带宽以及其它频谱分量,这些参数在时域分析中不容易被检测到。在描述无线发射器等电子设备和分析复杂空间电磁环境的特性时这些参数是非常有用的。许多频谱分析仪在使用过程中会出现元件老化、温度漂移特等问题,仪器的性能会降低并且可能出现一系列测量问题,例如测量参数不准确或信号波形变形。许多国外仪器制造商已经开始研究该类仪器的自动校准系统来实现仪器的实时校准,确保测量的准确性以减少上述情况。国内仪器制造商目前很少从事相关工作,而且对自动校准系统的研究相对较少。在此环境下,本文进行了频谱分析仪的自动校准研究,并在Delphi环境下利用GPIB总线设计和实现了一套频谱分析仪自动校准系统用于日常校准工作。文章的主体内容分为两个部分:第一部分是频谱分析仪自动校准方法的研究;第二部分是设计并实现一个通过Delphi来编写的频谱分析仪自动校准系统,并验证校准结果和分析系统的不确定度。在第一部分中本文根据JJF 1396-2013频谱分析仪校准规范C.S.for Spectrum Analyzer设计了几项主要校准参数的校准方法,其中主要涉及到以下几个参数:频率读数、分辨率带宽、绝对幅度、输入频率响应、显示平均噪声电平等。第二部分中系统软件的内容主要分为四个部分:仪器控制、数据采集和处理、校准方法的实现和用户界面。其中,仪器控制主要是利用GPIB总线实现计算机对信号源、功率计、频率计和频谱分析仪的控制。数据采集和处理的主要内容是校准数据的采集和保存。校准方法的软件实现是本文的核心,主要是通过上述校准方法的软件功能模块来获得所需的校准数据。用户界面的主要内容是实现自动校准系统操作界面并显示校准结果。最后,对校准结果进行了验证并分析了系统的不确定度。目前该系统已投入使用,可以快速准确地校准频谱分析仪。