頻譜儀分辨率帶寬(RBW)越窄越好嗎？

頻譜儀分辨率帶寬(RBW)越窄越好嗎？頻譜儀使用過程中怎樣選擇最好的分辨率帶寬(RBW)?

什么是分辨率帶寬？

分辨率帶寬 RBW (Resolution Bandwidth)是頻譜分析儀最重要的指標之一, 它代表了頻譜分析儀將兩個不同頻率的信號分辨出來的能力。

分辨率帶寬RBW指的是中頻濾波器的3dB帶寬，也是衡量能否分辨兩個等幅信號的能力，RBW小于等于兩個信號的頻率間隔，可以分辨出兩個信號峰。在雙音測試中，兩個信號相隔10kHz，RBW＝10KHz時，儀表測試可顯示出兩個信號峰。顯然用10kHz濾波器分辨出等幅雙音信號是沒有問題的。

頻譜分辨率帶寬選擇性

頻譜分辨率的其中一個影響因素是帶寬選擇性，也叫中頻濾波器的形狀系數。是決定不等幅信號分辨率的關鍵，它是指其60dB對3dB帶寬之比。

頻譜分析儀矩形系數越小，其對不等幅信號的頻率分辨率越高。

如圖所示：對于相隔10kHz而幅度下降50dB的失真產物（Distortion Products) 的測試。

如果濾波器的形狀因數是15:1，采用10kHz的RBW，其60dB帶寬為150kHz，此時失真產物將隱藏在測試信號響應的裙邊下。如果將RBW設為1kHz濾波器，60dB帶寬15kHz，失真產物是容易被觀察到的（因為60dB帶寬的一半是7.5kHz，它小于邊帶的間隔）。是德科技頻譜儀MXA可以做到4.1:1。

為什么RBW濾波器的矩形系數定義會以60dB為界？

就要涉及到頻譜分析儀本地振蕩器（簡稱LO，Local Oscillator）的穩定程度，因為本振本身的不穩定，其相位噪聲可能將靠近載波頻率附近60dB以下的信號全部淹沒，這時矩形系數已經沒有測量意義了。

分辨率帶寬RBW是您能隔離兩個信號，并還能看到它們的最小帶寬。RBW也會影響KTB噪聲系數功率，因為RBW每改變10倍，KTB功率改變10dB。

視頻帶寬濾波器噪聲。視頻帶寬用于平均，它等效一個低通濾波器。為過濾噪聲，視頻帶寬通常設置得較窄，但又不過窄，因為這會減慢掃描時間。

在特定情況下視頻帶寬可設置得較寬。一個例子是不需要，或不要求平均。另一個例子是在零跨距時測量AM。為測量AM，視頻帶寬需要足夠寬。

頻譜儀使用過程中怎樣選擇最好的分辨率帶寬(RBW)?

必須認真考慮分辨率帶寬(RBW)的設置，因為他關系到頻譜成分的分離，適宜的噪聲基底的設置和信號的解調。

在進行有苛刻要求的頻譜測量時，頻譜分析儀必須精確、快速并具有高動態范圍。在多數情況下，強調其中某一參數會對其它參數有所影響。因此在進行RBW設置時需要綜合權衡這些因素。

通過低電平信號的測量，可以看到使用窄RBW的優點。在使用窄RBW時，頻譜分析儀顯示出較低的平均噪聲(DANL)，且動態范圍增加，靈敏度有所改進。在下圖中，把RBW從100 kHz改變到10 kHz將能更好地分辨-95 dBm 的信號。

圖.?100KHz RBW?和10KHz RBW的測試結果

但并非任何情況都是最窄的RBW最好。

對于調制信號，RBW一定要設置得足夠寬，使它能將信號邊帶包括在內。如果忽略這一點，測量將是極不精確的。

窄RBW設置的一項重要缺點是掃頻速度。更寬的RBW設置在給定頻率范圍內允許更快的掃頻。下圖比較了在200 MHz 頻率范圍內，10 kHz 和3 kHz RBW 的掃頻時間。

圖. 10KHz RBW的掃描時間為7.627S

圖. 3KHz RBW的掃描時間為26.79S

一定要知道RBW 選擇時所必須的基本權衡因素，使得用戶在明白哪些參數最為重要的時候，給以適當的優化。但在權衡不可避免時，現代頻譜分析儀可為您提供弱化，甚至消除這些因素的方法。通過使用數字信號處理，頻譜分析儀在實現更精確的測量的同時還提供更高的速度，即使是使用窄RBW。

獲得輔助視頻輸入信號的時間位于檢測器和視頻濾波器之后，但位于模數轉換器(ADC)之前。視頻濾波器是一套根據用戶選擇的VBW (視頻帶寬)開關的低通濾波器。

輔助視頻輸出上檢測到的信號僅出現在模擬RBW (分辨率帶寬)中，其頻率是1 kHz - 5 MHz。在低于1 kHz時，ESA使用數字RBW (選項1DR)實現1, 3, 10, 30, 100和300 Hz的窄分辨率帶寬。這些分辨率帶寬在ADC之后實現，因此在輔助視頻輸入上沒有任何信號。

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