频谱仪分辨率带宽(RBW)越窄越好吗？

频谱仪分辨率带宽(RBW)越窄越好吗？频谱仪使用过程中怎样选择最好的分辨率带宽(RBW)?

什么是分辨率带宽？

分辨率带宽 RBW (Resolution Bandwidth)是频谱分析仪最重要的指标之一, 它代表了频谱分析仪将两个不同频率的信号分辨出来的能力。

分辨率带宽RBW指的是中频滤波器的3dB带宽，也是衡量能否分辨两个等幅信号的能力，RBW小于等于两个信号的频率间隔，可以分辨出两个信号峰。在双音测试中，两个信号相隔10kHz，RBW＝10KHz时，仪表测试可显示出两个信号峰。显然用10kHz滤波器分辨出等幅双音信号是没有问题的。

频谱分辨率带宽选择性

频谱分辨率的其中一个影响因素是带宽选择性，也叫中频滤波器的形状系数。是决定不等幅信号分辨率的关键，它是指其60dB对3dB带宽之比。

频谱分析仪矩形系数越小，其对不等幅信号的频率分辨率越高。

如图所示：对于相隔10kHz而幅度下降50dB的失真产物（Distortion Products) 的测试。

如果滤波器的形状因数是15:1，采用10kHz的RBW，其60dB带宽为150kHz，此时失真产物将隐藏在测试信号响应的裙边下。如果将RBW设为1kHz滤波器，60dB带宽15kHz，失真产物是容易被观察到的（因为60dB带宽的一半是7.5kHz，它小于边带的间隔）。是德科技频谱仪MXA可以做到4.1:1。

为什么RBW滤波器的矩形系数定义会以60dB为界？

就要涉及到频谱分析仪本地振荡器（简称LO，Local Oscillator）的稳定程度，因为本振本身的不稳定，其相位噪声可能将靠近载波频率附近60dB以下的信号全部淹没，这时矩形系数已经没有测量意义了。

分辨率带宽RBW是您能隔离两个信号，并还能看到它们的最小带宽。RBW也会影响KTB噪声系数功率，因为RBW每改变10倍，KTB功率改变10dB。

视频带宽滤波器噪声。视频带宽用于平均，它等效一个低通滤波器。为过滤噪声，视频带宽通常设置得较窄，但又不过窄，因为这会减慢扫描时间。

在特定情况下视频带宽可设置得较宽。一个例子是不需要，或不要求平均。另一个例子是在零跨距时测量AM。为测量AM，视频带宽需要足够宽。

频谱仪使用过程中怎样选择最好的分辨率带宽(RBW)?

必须认真考虑分辨率带宽(RBW)的设置，因为他关系到频谱成分的分离，适宜的噪声基底的设置和信号的解调。

在进行有苛刻要求的频谱测量时，频谱分析仪必须精确、快速并具有高动态范围。在多数情况下，强调其中某一参数会对其它参数有所影响。因此在进行RBW设置时需要综合权衡这些因素。

通过低电平信号的测量，可以看到使用窄RBW的优点。在使用窄RBW时，频谱分析仪显示出较低的平均噪声(DANL)，且动态范围增加，灵敏度有所改进。在下图中，把RBW从100 kHz改变到10 kHz将能更好地分辨-95 dBm 的信号。

图. 100KHz RBW 和10KHz RBW的测试结果

但并非任何情况都是最窄的RBW最好。

对于调制信号，RBW一定要设置得足够宽，使它能将信号边带包括在内。如果忽略这一点，测量将是极不精确的。

窄RBW设置的一项重要缺点是扫频速度。更宽的RBW设置在给定频率范围内允许更快的扫频。下图比较了在200 MHz 频率范围内，10 kHz 和3 kHz RBW 的扫频时间。

图. 10KHz RBW的扫描时间为7.627S

图. 3KHz RBW的扫描时间为26.79S

一定要知道RBW 选择时所必须的基本权衡因素，使得用户在明白哪些参数最为重要的时候，给以适当的优化。但在权衡不可避免时，现代频谱分析仪可为您提供弱化，甚至消除这些因素的方法。通过使用数字信号处理，频谱分析仪在实现更精确的测量的同时还提供更高的速度，即使是使用窄RBW。

获得辅助视频输入信号的时间位于检测器和视频滤波器之后，但位于模数转换器(ADC)之前。视频滤波器是一套根据用户选择的VBW (视频带宽)开关的低通滤波器。

辅助视频输出上检测到的信号仅出现在模拟RBW (分辨率带宽)中，其频率是1 kHz - 5 MHz。在低于1 kHz时，ESA使用数字RBW (选项1DR)实现1, 3, 10, 30, 100和300 Hz的窄分辨率带宽。这些分辨率带宽在ADC之后实现，因此在辅助视频输入上没有任何信号。

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