頻譜分析儀中分辨率帶寬RBW和VBW視頻帶寬的區別

　　分辨率帶寬(RBW)，也被一些人稱為參考帶寬，表示正在測試的帶寬功率。例如，以全功率測試GSM2W干放電單載波輸出時，RBW設為100KHz時測得30dBm，RBW設為200KHz時測得33dBm。RBW實際上是光譜儀內部濾波器的帶寬。設置它的大小可以決定兩個相鄰的信號是否可以分開。它的設置對測試結果有影響。只有當RBW設置為大于等于工作帶寬時，讀數才是準確的，但如果信號太弱，光譜儀無法分辨信號，即使RBW大于工作帶寬，讀數也會不準確。

　　視頻帶寬(VBW)表示測試的準確性。VBW越小，精度越高。例如，如果VBW設置為100KHz，這意味著每隔100KHz抽取一個樣本來測試其電平。因此，可以看出，VBW設置越小，測試曲線就越平滑。。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。但很多實驗表明VBW=0.1RBW最合理。

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

　　調整RBW而信號振幅并無產生明顯的變的，此時之RBW帶寬即可加以采用。

　　較寬的RBW較能充分地反應輸入信號頻譜的波形與振幅，但較低的RBW將能區別不同頻率的信號。也就是說RBW代表兩個不同頻率的信號能夠被清楚的分辨出來的最低帶寬差異，兩個不同頻率的信號帶寬如低于頻譜分析儀的RBW，此時該兩信號將重迭，難以分辨，較低的RBW固然有助于不同頻率信號的分辨與量測，低的RBW將濾除較高頻率的信號成份，導致信號顯示時產生失真，失真值與設定的RBW密切相關，較高的RBW固然有助于寬帶帶信號的偵測，將增加噪聲底層值(NoiseFloor)，降低量測靈敏度，對于偵測低強度的信號易產生阻礙。

　　下面這幅圖解釋了不同RBW對靈敏度的影響：

　　如果還是不夠理解，可以看下面這幅圖，更加形象：

　　小技巧：

　　巧妙使用頻譜儀的RBW設定測試DUT發射功率(高端頻譜儀有ACLR測試項，可以調用默認模板測試)：

　　RBW是頻譜儀內部中頻濾波器的帶寬值，也就是說頻譜儀最后測試出來的功率值是基于這個帶寬測得的，例如你將RBW設為20MHz，則頻譜儀顯示的是這20MHz帶寬內所有信號+噪聲的功率值：以GSM手機舉例說明下，GSM信道帶寬為200kHz(其中包括了保護間隔)，你用頻譜儀測試GSM手機1信道功率的時候如果把RBW分別設為200kHz和1MHz，測試得到的1信道峰值功率大小基本相同。

　　頻譜儀中讀出來得功率的單位是dBm/XXHz,XXHz=RBWBandwidth.當你把RBW設置越來越大，這個值自然跟著升高，直到RBW等于信號的帶寬，再增加RBW就不會顯著升高了。而WiFi(802.11abg)的有效帶寬是20M.當你設置RBW=20M,或者測試channelpower(Bandwidth=20M)的時候就能得到準確地功率，應該和功率計相差1以內。

　　下面詳細說明測試注意事項：

　　第一：Ref和ATTEN這兩項的設置很重要，防止因實際功率比頻譜分析儀顯示的數值高導致測試結果有問題。

　　備注，但實際上很多頻譜儀參考值最高只能設置到0dBm，這樣就只能改變衰減值來做，通常將衰減值設置到中頻濾波器剛好不溢出(溢出時，頻譜儀會顯示“IFOVLD”)，測試時千萬要注意提示，否則測試結果不正確。另外，在中頻濾波器沒有溢出的情況下，衰減值的設定對較大功率的測試結果影響不太大，因為中頻放大器自動補償ATTEN，比如采用20dB、25dB、30dB、甚至40dB，結果是差不多的。但是要注意的是，ATTEN設置越大，噪聲就越大，在小信號時就影響較大。

　　輸入衰減器(ATTEN)與中頻放大器(IF)聯動如下圖：

　　第二：RBW設為1M，VBW設為3MHz及以上。標準中有提到，RBW大于等于1%的占用帶寬。如果RBW的值過小，也會導致測試結果偏小。

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

　　第四，檢波方式會影響你的測量結果，peak檢波要比Avg檢波高3dB左右。

　　備注：通常RBW的帶寬與頻譜分析儀的帶寬有關，很多低端頻譜儀都不能設定到20M。

　　下面簡單介紹下信號與頻譜分析的概念，便于大家加深理解：

　　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明了三者區別和各自作用：

　　備注;通常在高端的頻譜分析儀會帶有矢量分析的功能。

　　下面這張圖表征了同樣一個信號在時域(示波器)和頻域(頻譜儀)不同的顯示：

　　下面是信號的頻域指標(功率、相位噪聲、雜散、諧波)，均可以用頻譜儀進行測試。

　　看了這么多，有沒有理解呢?好吧，下面出道題，復習下功課：

　　某型號頻譜儀低噪為-165dBm/Hz，當RBW設為100KHz時，能否區分出幅度為-120dBm左右的單音信號?如希望準確測量此單音信號的幅度，同時希望盡量節約測試時間，RBW應如何設置?

　　答案是：不能，為什么呢?大家計算下100KHz的RBW的噪聲是多少?

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

　　-115dBm>-120dBm因此無法準確測試。

　　最多設置10KHz的RBW時，才可以勉強區分出來。

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