頻譜分析儀中的帶寬及三大指標(biāo)解讀

　　一、頻譜分析儀帶寬解惑

　　帶寬是頻域分析中常見的指標(biāo)。頻譜分析儀的常見帶寬包括分辨率帶寬和視頻帶寬。本文將充分解釋這些概念以及它們之間的聯(lián)系和差異。RBW(分辨率帶寬)代表頻譜分析儀清晰區(qū)分兩種不同頻率信號的能力。

　　如果兩個不同頻率的信號之間的距離低于頻譜儀的RBW，這兩個信號將部分重疊，難以區(qū)分。就像用不同的分辨率在電腦上查看圖片一樣，清晰度完全不同。這里的“清晰度”只是一種主觀感覺。一般的定量標(biāo)準(zhǔn)是在載波峰值衰減3dB時定義分辨率帶寬。電磁干擾(EMI)在測試標(biāo)準(zhǔn)中，區(qū)分帶寬的標(biāo)準(zhǔn)是6dB。可以說，6dB比3dB更有選擇性。

　　用頻譜分析儀測量兩個距離約為20kHz的單音信號。當(dāng)使用帶寬為30kHzz時。、在觀察10kHz和3kHz的RBW時，這兩個頻率相近的信號的實測功率完全不變。清晰度水平完全不同。

　　然而，3DB帶寬的定量標(biāo)準(zhǔn)仍然不夠嚴(yán)格，因為它只限制了3DB點的位置。在相同的RBW下，還需要參數(shù)“矩形系數(shù)”。在某些地方，它被稱為形狀因子，即衰減60dB時的帶寬與衰減3dB時的帶寬之比。值越小越好，選擇的形狀越細(xì)，可以完全分離相鄰頻率的信號。一般來說，普通數(shù)字頻譜分析儀的平方系數(shù)一般為5:1左右。極端情況下，如果3dB帶寬與60dB帶寬相同，那么矩形系數(shù)為1，就是矩形。

普源RSA5000系列頻譜分析儀

　　RBW的帶寬和矩形系數(shù)基本上決定了頻譜分析儀的頻率分辨率，即區(qū)分不等幅信號的能力;另一方面，一旦確定了RBW，就不可能觀察到比RBW更窄的頻率。頻譜。隨著頻率分辨率的變化，相鄰

　　兩個不等幅信號的分辨率是不同的。

　　當(dāng)然，影響頻譜分析儀頻率分辨率能力的因素不止這兩個。當(dāng)測量非常接近載波信號的小信號時，即使RBW設(shè)置得很小，也可能無法區(qū)分。這是因為頻率分辨率能力也受到LO近端相位噪聲和殘余調(diào)制的限制。

　　二、頻譜分析儀三大性能指標(biāo)

　　1、頻率掃描寬度(Span)

　　有不同的方法來分析頻譜寬度、掃描寬度、頻率范圍、頻譜跨度等。它通常是指在光譜顯示屏的左右垂直校準(zhǔn)線中顯示的響應(yīng)信號的頻率范圍(光譜寬度)。根據(jù)測試需要自動調(diào)整或手動設(shè)置。掃描寬度表示光譜儀在測量過程中顯示的頻率范圍(即頻率掃描)可以小于或等于輸入頻率范圍。頻譜寬度通常分為三種模式。

　　(1)全掃描頻譜分析儀可以一次掃描其有效頻率范圍。

　　(2)每個掃頻光譜儀必須一次只掃描一個指定的頻率范圍。可以改變每種情況下所表示的光譜寬度。

　　(3)零掃描頻率為零，頻譜分析儀不掃描頻率，并成為調(diào)諧接收器。

　　2、掃描時間(掃描時間，簡化為ST)。

　　也就是說，掃描全頻率范圍并完成測量所需的時間也被稱為分析時間。掃描時間通常越短，掃描時間就需要控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，以確保未來的測量精度。與掃描時間相關(guān)的因素主要包括頻率掃描范圍、分辨率寬帶和視頻濾波。現(xiàn)代頻譜分析儀通常具有多級掃描時間，最小掃描時間由測量通道的電路響應(yīng)時間決定。

羅德與施瓦茨FSVA300頻譜分析儀

　　3、范圍測量精度

　　絕對范圍精度和相對范圍精度由許多因素決定。絕對范圍精度是全范圍信號的指標(biāo)，受輸入衰減、IF增益、分辨率帶寬、比例保真度、頻率響應(yīng)和校準(zhǔn)信號本身精度的影響。相對范圍精度與測量方法有關(guān)，理想條件下只有兩個誤差源、頻率響應(yīng)和校準(zhǔn)信號精度。精度可能很高。儀器必須在制造前進行校準(zhǔn)。各種錯誤已單獨記錄并用于校正測量數(shù)據(jù)。顯示的范圍精度得到了提高。

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