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对于信号分析仪一类的测量仪器来说，其结构本质上通常是一台通用接收机。频谱分析仪的动态范围在测试信号的谐波失真、三阶交调以及通信信道的峰均比、邻道泄漏等
场景下都是非常重要的测试条件。
对比频谱分析仪，不同大小的测量信号常需要不同的设置，也就是我们常无法同时测量一个很大值和另一个很小值。所以，动态范围中的“范围”是指频谱分析仪在设置不变的条件下能够同时测量的一个较大电平信号和一个较小电平信号的幅度差距，“动态”表明这个范围并不是固定不变的，它依赖于实际所要进行的测量，也就是这个动态要看测量的目标是什么。
通常我们所说的动态范围指的是无失真动态范围。频谱分析仪作为一种通用接收机，动态范围和其的前端的非线性部件有密切的关系，例如混频器，放大器等，其中主要是混频器失真的影响。混频器（通常是二极管结构）属于典型的非线性器件，其实非线性器件响应结果中永远存在一定的失真，我们只是使用在某一段输入-输出近似线性工作区，也就是失真还没有足够大的条件下。
混频器失真可以分两类：幅度失真和频率失真。
幅度失真，混频器幅度输出不再随着输入按照原有的线性规律变化，衡量标准一般使用输出增益相对下降1dB时所对应的电平，称之为增益压缩。如图所示
频率失真，除了需要的中频，混频器产生了新的频率分量，常用相对基波频率的阶数来描述。在使用频谱分析仪测量单音信号及其谐波时，随着输入电平的增大，混频器产生的谐波（Harmonics）频率分量会越来越大；在使用频谱分析仪测量多音信号及其谐波和各种交调时，随着输入电平的增大，混频器产生的交调频率分量也会越来越大。频率失真通常使用基频的阶数来表示，阶数越高的失真能量变化越剧烈，由于其变化率相对于基波高，所以当基波到达一定水平时，二阶和三阶失真分量会显著地发挥影响。四阶以上的失真虽然变化率更大，但是起点更低，在还未能显著发挥影响时通常输入已经到达了1dB增益压缩点，所以四阶以上失真通常不予考虑。
很多情况下，测量目标的失真和频谱仪本身的失真是很相似的，频谱仪的谐波和交调这些新增的频率分量常会和我们需要测量的信号落在非常接近的频率上，难以滤除；有的落在完全相同的测量频率上，增大了测量误差。频谱分析仪的这些失真决定了频谱分析仪动态范围的上限，也就是输入信号达到一定的电平，失真就会显著地影响到测量结果。如下图所示，可以看到距离蓝色双音载波Z近的红色三阶交调信号幅度Zgao，由于离载波很近，非常难以滤除；而二阶失真信号通常离载波较远，幅度也较低。三阶交调是衡量频谱分析仪抗失真性能的重要指标。
而动态范围的下限，由当前设置下的DANL大小决定。输入衰减器在信号输入的过程起到了非常重要作用，它决定了输入端口的信号的衰减量，从而决定了进入混频器的信号电平，也就是决定了混频器产生的失真的大小，也同样决定了系统噪声系数的大小。
衰减器的衰减量很大时，DANL会很高，但是混频器的失真很小，这时上限允许的输入更高，但不适合测量小信号；衰减器的衰减量很小时，DANL会很低，但是到达混频器的信号电平相对就会很大，这种状态下上限允许的输入很低，不适合测量大信号，但是适合测试小信号。所以衰减器的设置显著影响着到达混频器的输入电平的大小，也就是影响着动态范围的大小，它对底噪和失真的作用正好相反，而底噪和失真恰是频谱分析仪动态范围的上下限，那么如何寻找到一个Zda的动态范围？如下图所示，通过调整衰减器设置，间接调整了混频器的输入电平，从而可以在DANL和失真寻找一个平衡点。这个点称为Z佳混频器电平，指混频器产生的非线性失真的各种分量，正好和当前的DANL相等。增大衰减器，噪声就会变高而失真降低，减小衰减器，失真就会变高而噪声降低。
上面说明了噪声和失真对动态范围的折中关系，就像一个天平的两端，根据测量的目标来设置衰减器的不同设置。
由于在测量大信号的时候，载波近端的相位噪声通常高于DANL，因此相位噪声不仅决定着近端的频率分辨力，也同时影响着近端的动态范围。通常情况下，测量三阶交调失真需要对载波近端的动态范围有要求，这就受相位噪声的影响。
如上图所示，载波附近的动态范围下限被相位噪声抬高了，在测量距离较近的三阶交调失真的时候，只有比较大的失真信号才能够被显示出来，否则会被相位噪声淹没；若此双音距离比较远，那么三阶交调失真就可以被清楚的观察到了。并不是所有情况下都能够在Zda无失真动态范围点进行测试，那么这些情况下，如果进行谐波，交调等项目的测试时，需要对被测载波信号的失真成分进行测量。在输入电平较大时，若此时动态范围设置的不合适，会造成频谱分析仪内部产生失真，这些失真和需要测量的信号叠加起来，无法判断真实的测量结果。如何判断失真是频谱分析仪内部产生的失真还是被测信号本身的失真呢？Z简便的方法是通过频谱分析仪的衰减器设置来快速判定。通过调整衰减器的衰减量，若失真分量的显示值保持不变，则失真分量是输入信号的一部分；若显示值改变，则失真分量就是由内部产生，或者是内部信号和外部信号之和。通过继续改变衰减器的值直到显示的失真不再改变，这时的测量才是可信的。如果被测量信号的电平无法调整到Zyou的混频器电平范围，这就需要增加单独的外置衰减器或放大器。使用外置衰减器或放大器后，需要在测量结果中去掉这部分额外的差量。通常频谱分析仪中的幅度功能里有参考偏移来设置补偿。
在各种测量场景中，我们还会遇到各种关于范围的表述。如下图表示了频谱分析仪中的不同场景中的范围，Z下边的蓝色底是DANL，一般是在Z小RBW和Z小衰减给出。
其中，红色是仪器允许输入的Zda电平，这是频谱分析仪的标称测量范围；橘色是无混频器1dB增益压缩失真动态范围；粉色是三阶无交调失真动态范围；绿色是二阶无谐波动态范围；棕色是噪声边带无失真动态范围。
需要注意的地方是，在分析这些动态范围指标时，常是针对diyi级混频器做的指标说明，因此通常在0dB衰减下给出。例如，1dB压缩点的特性，在衰减器为0的时候，系统的1dB压缩点就是混频器的1dB压缩点；而增加衰减器为10dB的话，系统的1dB压缩点会随之升高到10dB，看似指标提升，其实暗含了特殊的条件。频谱分析仪的其他二阶，三阶失真指标等，基本上都是在0dB衰减下给出。
没有哪个动态范围是Z好的，不同动态范围均是在不同的测量目的下使用，一定要根据相应的测量场景，估算需要的上下限，通过调整前端的衰减器/放大器以及分辨率带宽的设置，找到Z佳的动态范围。从上面几部分的分析中可以看出，频谱仪的动态范围受四个因素影响:
※输入混频器的失真性能(非线性特性)：1db增益压缩范围，二阶无失真范围，三阶无失真范围等，决定了动态范围上限。
※系统的噪声系数(噪声特性)：影响着DANL的高低，决定了远端动态范围下限。
※本振的相位噪声(近端特性)：高于DANL的相位噪声，决定了近端动态范围下限。
※分辨率带宽RBW的性能：影响着DANL和相位噪声能够到达的Zdi水平，决定了动态范围的下限。
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