前置放大器通常也叫預放，是將輸入信號功率按照預設比例放大的裝置，用來提高頻譜儀的靈敏度。混頻器是頻譜儀射頻前端的，頻譜儀射頻前端采用超外差混頻方式，所謂超外差（superheterodyne）是超聲外差（supersonic heterodyne）的縮寫，指中頻頻率較高；另一種常見的接收機混頻方式是零中頻，即射頻與本振的頻率相等。

混頻器之前的濾波器用來抑制輸入射頻RF的鏡像頻率RF'，即對稱與本振LO的頻率，例如，當中頻IF=LO-RF時，鏡像RF'=LO+IF。當采用高中頻設計時（超外差IF>RF），鏡頻濾波器為低通濾波器；對高于9GHz的微波頻段，通常使用YIG調諧帶通濾波器抑制鏡頻。

頻率選擇性是信號與頻譜分析儀有別于功率傳感器或示波器等其他射頻測量儀器的一項基本特性。掃描頻譜模式下的信號與頻譜分析儀一次僅考慮一小部分頻譜。在低頻端將去除信號中的直流分量。在通常為7 GHz至8 GHz的頻率下，使用一種稱為預選器的可調帶通濾波器從其通帶中去除信號分量。頻率選擇性可增加動態范圍，這樣即使存在更高功率的信號，也仍能檢測到較小信號。

除了信號與頻譜分析儀，現今的分析儀還支持信號分析。使用混頻器將射頻信號一次或兩次混頻降至中低頻，并使用A/D轉換器在大帶寬上執行采樣，然后對采樣后的信號下變頻到基帶并進行均衡處理。

頻譜分析儀的LO都是由參考源（通常是晶體振蕩器，XO）倍頻?來。沒有哪種參考源是穩定的，它們都在某種程度上受到隨機噪聲的頻率或相位調制的影響，這個影響程度隨時間在變化。時間的穩定度可以分為兩類：長期穩定度和短期穩定度。長期穩定度是指時鐘頻率偏離值的多少，?般?ppm（百萬分之?）來表?；短期穩定度是時鐘相位瞬態的變化，在時域上稱抖動（jitter），在頻域上稱相位噪聲（PhaseNiose），表?為指相對于載波?定頻偏處的1Hz帶寬內的能量與載波電平的?值，相應的單位為歸?化的dBc/Hz。相位噪聲主要影響頻譜儀的分辨率和動態范圍。

如果信號功率較大，無所謂RBW如何設置。但是，當信號很微弱時，就需要適當降低RBW，以降低底噪聲，提高信噪比，比如測試雜散、高次諧波等。如果要保證一定的功率測試精度，則SNR至少要達到10dB以上。

多音信號是指具有多個頻率點的CW信號，如果各個頻點的幅度相同，則建議RBW不超過小頻率間距的1/10，以完全分辨出各個信號。如果各個頻點的幅度不同，那么RBW還需要設置得更小，以減少中頻濾波器的滾降特性帶來的影響。比如，測試射頻脈沖信號的線狀譜時，距離載波越遠的譜線幅度越低，RBW要遠遠小于脈重頻才可以實現清晰的觀測。