频谱分析仪的RBW分辨率带宽

RBW即分辨率带宽,是频谱分析仪中的一个重要参数,以下是关于它的详细介绍:

定义

RBW是指频谱分析仪在频域上能够区分两个相邻信号的蕞小频率间隔,实际上是频谱仪内部中频滤波器的3dB带宽。

工作原理

输入信号经衰减器、混波器等处理后得到中频信号,再通过中频滤波器进行滤波,RBW决定了该滤波器的带宽。当两个不同频率的信号频宽低于频谱分析仪的RBW时,这两个信号将重叠,难以分辨;而当RBW较小时,能够滤除更多的噪声和干扰,使频谱显示更加清晰,可观察到更细微的信号特征,但同时也可能会滤除较高频率的信号成分,导致信号显示时产生失真。

设置原则

根据信号特性设置:如果要测量的信号带宽较窄且需要精确测量其频谱细节,如测量GSM手机信道功率,GSM信道带宽为200kHz,则应将RBW设置为与信号带宽相近或相等,如200kHz左右。对于宽带信号,如WiFi信号,802.11abg的有效带宽是20M,可设置RBW=20M获取准确的功率测量。

兼顾测量速度和精度:较小的RBW虽然可以提高频率分辨率,但会增加扫描时间,降低测量速度。在需要快速测量时,可适当增大RBW,但需确保仍能满足测量精度要求。一般先自动大致观察信号,粗测时可设置较大RBW,如200kHz左右,发现问题后再根据需要减小RBW进行细看。

考虑噪声影响:RBW越大,进入频谱仪的噪声功率越大,噪声底层值越高,会降低测量灵敏度,对于侦测低强度的信号易产生阻碍。在测量小信号时,为降低噪声干扰,可减小RBW,但不能过小以免扫描时间过长或信号失真。

对测量结果的影响

信号分辨能力:RBW越小,频谱分析仪的分辨能力越强,能够更清晰地分辨出频率间隔较小的信号。例如,在测量一个具有多个频率成分的复杂信号时,较小的RBW可以将各个频率成分分开显示,避免混淆。

测量精度:合适的RBW设置可以提高测量精度。当RBW与信号带宽相匹配时,测量得到的信号功率、频率等参数更加准确。如果RBW过大,会将相邻信号或噪声包含在内,导致测量结果不准确;如果RBW过小,可能会使信号失真或无法完整测量信号功率。

噪声基底:RBW的大小直接影响频谱仪的噪声基底。随着RBW的增大,进入频谱仪的噪声功率也会增加,从而使噪声基底升高,降低了测量的灵敏度和动态范围。在测量低强度信号时,需要减小RBW以降低噪声基底,提高测量的准确性。

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