頻譜儀的RBW帶寬和VBW帶寬

RBW(Resolution Bandwidth)代表兩個(gè)不同頻率的信號(hào)能夠被清楚的分辨出來(lái)的最低頻寬差異，兩個(gè)不同頻率的信號(hào)頻寬如低于頻譜分析儀的RBW，此時(shí)這兩個(gè)信號(hào)將重疊，難以分辨。

分辨率帶寬，有人也叫參考帶寬，表示測(cè)試的是多大帶寬的功率。如測(cè)試一GSM 2W干放滿(mǎn)功率單載波輸出時(shí)，RBW設(shè)為100KHz時(shí)測(cè)得30dBm，設(shè)為200KHz測(cè)得33dBm。

RBW實(shí)際上是頻譜儀內(nèi)部濾波器的帶寬，設(shè)置它的大小，能決定是否能把兩個(gè)相臨很近的信號(hào)分開(kāi)，它的設(shè)置對(duì)測(cè)試結(jié)果是有影響的。只有設(shè)置RBW大于或等于工作帶寬時(shí)，讀數(shù)才準(zhǔn)確，但是如果信號(hào)太弱，頻譜儀則無(wú)法分辨信號(hào)，此時(shí)即使RBW大于工作帶寬讀數(shù)也會(huì)不準(zhǔn)。

VBW：顯示帶寬。在測(cè)試時(shí)能看到更寬的頻率范圍，如果要觀測(cè)的信號(hào)更精細(xì)，則需要減少;

RBW:分析帶寬。比如，測(cè)試CDMA的功率，既不能太大，也不能太小，應(yīng)該與信號(hào)的帶寬相對(duì)應(yīng);還有測(cè)試鏈路噪聲等，也需要對(duì)RBW有一定的要求。

RBW，分辨率帶寬，有人也叫參考帶寬，表示測(cè)試的是多大帶寬的功率，如測(cè)試一GSM 2W干放滿(mǎn)功率單載波輸出時(shí)，RBW設(shè)為100KHz時(shí)測(cè)得30dBm，設(shè)為200KHz測(cè)得33dBm。

VBW，視頻帶寬，表示測(cè)試的精度，越小精度越高，如將VBW設(shè)為100KHz，表示每隔100KHz取一個(gè)樣測(cè)試其電平，因此可以看到VBW設(shè)置越小其測(cè)試曲線越光滑。

VBW是峰值檢波后濾波器帶寬，主要是使測(cè)試信號(hào)更加圓滑。也是3dB帶寬。別的廠家有6dB帶寬的。RBW要比VBW重要得多。一般HP推薦VBW<0.01RBW.但很多實(shí)驗(yàn)表明VBW=0.1RBW最合理。

RBW 是解析帶寬，VBW是視頻帶寬。RBW不要超過(guò)SPAN的十分之一，VBW可以設(shè)置為自動(dòng)，如果信號(hào)比較弱的情況下，可以將VBW減小。

調(diào)整RBW而信號(hào)振幅并無(wú)產(chǎn)生明顯的變化，此時(shí)之RBW帶寬即可加以采用。較寬的RBW較能充分地反應(yīng)輸入信號(hào)頻譜的波形與振幅，但較低的RBW將能區(qū)別不同頻率的信號(hào)。

也就是說(shuō)RBW代表兩個(gè)不同頻率的信號(hào)能夠被清楚的分辨出來(lái)的最低帶寬差異，兩個(gè)不同頻率的信號(hào)帶寬如低于頻譜分析儀的RBW，此時(shí)該兩信號(hào)將重迭，難以分辨，較低的RBW固然有助于不同頻率信號(hào)的分辨與量測(cè)，低的RBW將濾除較高頻率的信號(hào)成份，導(dǎo)致信號(hào)顯示時(shí)產(chǎn)生失真，失真值與設(shè)定的RBW密切相關(guān)，較高的RBW固然有助于寬帶帶信號(hào)的偵測(cè)，將增加噪聲底層值(Noise Floor)，降低量測(cè)靈敏度，對(duì)于偵測(cè)低強(qiáng)度的信號(hào)易產(chǎn)生阻礙。

下面這幅圖解釋了不同RBW對(duì)靈敏度的影響：

如果還是不夠理解，可以看下面這幅圖，更加形象：

1小技巧

巧妙使用頻譜儀的RBW設(shè)定測(cè)試DUT發(fā)射功率(高端頻譜儀有ACLR測(cè)試項(xiàng)，可以調(diào)用默認(rèn)模板測(cè)試)。

RBW是頻譜儀內(nèi)部中頻濾波器的帶寬值，也就是說(shuō)頻譜儀最后測(cè)試出來(lái)的功率值是基于這個(gè)帶寬測(cè)得的，例如你將RBW設(shè)為20MHz，則頻譜儀顯示的是這20MHz帶寬內(nèi)所有信號(hào)+噪聲的功率值。

以GSM手機(jī)舉例說(shuō)明下，GSM信道帶寬為200kHz(其中包括了保護(hù)間隔)，你用頻譜儀測(cè)試GSM手機(jī)1信道功率的時(shí)候如果把RBW分別設(shè)為200kHz和1MHz，測(cè)試得到的1信道峰值功率大小基本相同。

頻譜儀中讀出來(lái)的功率的單位是dBm/XXHz,XXHz=RBW Bandwidth.當(dāng)你把RBW設(shè)置越來(lái)越大，這個(gè)值自然跟著升高，直到RBW等于信號(hào)的帶寬，再增加RBW就不會(huì)顯著升高了。

而WiFi(802.11abg)的有效帶寬是20M，當(dāng)你設(shè)置RBW=20M,或者測(cè)試channelpower(Bandwidth=20M)的時(shí)候就能得到準(zhǔn)確的功率，應(yīng)該和功率計(jì)相差1以?xún)?nèi)。

2測(cè)試注意事項(xiàng)

第一：Ref 和 ATTEN這兩項(xiàng)的設(shè)置很重要，防止因?qū)嶋H功率比頻譜儀顯示的數(shù)值高導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果有問(wèn)題。

備注，但實(shí)際上很多頻譜儀參考值最高只能設(shè)置到0dBm，這樣就只能改變衰減值來(lái)做，通常將衰減值設(shè)置到中頻濾波器剛好不溢出(溢出時(shí)，頻譜儀會(huì)顯示“IF OVLD”)，測(cè)試時(shí)千萬(wàn)要注意提示，否則測(cè)試結(jié)果不正確。

另外，在中頻濾波器沒(méi)有溢出的情況下，衰減值的設(shè)定對(duì)較大功率的測(cè)試結(jié)果影響不太大，因?yàn)橹蓄l放大器自動(dòng)補(bǔ)償ATTEN，比如采用20dB、25dB、30dB、甚至40dB，結(jié)果是差不多的。但是要注意的是，ATTEN設(shè)置越大，噪聲就越大，在小信號(hào)時(shí)就影響較大。

輸入衰減器(ATTEN)與中頻放大器(IF)聯(lián)動(dòng)如下圖。

第二：RBW設(shè)為1M，VBW設(shè)為3MHz及以上。標(biāo)準(zhǔn)中有提到，RBW大于等于1%的占用帶寬。如果RBW的值過(guò)小，也會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果偏小。

第三：所謂的channel power是指在channel的占用帶寬上測(cè)試功率，所以channel 帶寬完全要符合此測(cè)試項(xiàng)的含義。IEEE802.11b,g,n20為22MHz帶寬，n40為40MHz帶寬。

第四：檢波方式會(huì)影響你的測(cè)量結(jié)果，peak檢波要比Avg檢波高3dB左右。

備注：通常RBW的帶寬與頻譜儀的帶寬有關(guān)，很多低端頻譜儀都不能設(shè)定到20M。

3信號(hào)與頻譜分析

大家工作中常常用到示波器、頻譜儀、矢量分析儀(ESA)，但卻不理解，下面這張圖則形象的說(shuō)明了三者區(qū)別和各自作用：

備注：通常在高端的頻譜分析儀會(huì)帶有矢量分析的功能。

下面這張圖表征了同樣一個(gè)信號(hào)在時(shí)域(示波器)和頻域(頻譜儀)不同的顯示：

下面是信號(hào)的頻域指標(biāo)(功率、相位噪聲、雜散、諧波)，均可以用頻譜儀進(jìn)行測(cè)試。

4小測(cè)試

看了這么多，有沒(méi)有理解呢?好吧，下面出道題，復(fù)習(xí)下功課：

某型號(hào)頻譜儀低噪為-165dBm/Hz，當(dāng)RBW設(shè)為100KHz時(shí)，能否區(qū)分出幅度為-120dBm左右的單音信號(hào)?如希望準(zhǔn)確測(cè)量此單音信號(hào)的幅度，同時(shí)希望盡量節(jié)約測(cè)試時(shí)間，RBW應(yīng)如何設(shè)置?

答案是：不能，為什么呢?

大家計(jì)算下100KHz的RBW的噪聲是多少?

Pn=-165dBm/Hz + 10log(100KHz/Hz)= -115dBm

-115dBm > -120dBm 因此無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)試。

最多設(shè)置10KHz的RBW時(shí)，才可以勉強(qiáng)區(qū)分出來(lái)。

審核編輯：湯梓紅