頻譜分析儀中RBW和VBW的區(qū)別 測試注意事項說明

1、RBW(Resolution Bandwidth)代表兩個不同頻率的信號能夠被清楚的分辨出來的最低頻寬差異，兩個不同頻率的信號頻寬如低于頻譜分析儀的RBW，此時該兩信號將重疊，難以分辨。

2、分辨率帶寬，有人也叫參考帶寬，表示測試的是多大帶寬的功率。如測試一GSM 2W干放滿功率單載波輸出時，RBW設(shè)為100KHz時測得30dBm，設(shè)為200KHz測得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相臨很近的信號分開。它的設(shè)置對測試結(jié)果是有影響的。只有設(shè)置RBW大于或等于工作帶寬時，讀數(shù)才準(zhǔn)確，但是如果信號太弱，頻譜儀則無法分辨信號，此時即使RBW大于工作帶寬讀數(shù)也會不準(zhǔn)。

VBW:顯示帶寬－在測試時能看到更寬的頻率范圍，如果要觀測的信號更精細(xì)，則需要減少；RBW:分析帶寬；比如，測試CDMA的功率，既不能太大，也不能太小，應(yīng)該與信號的帶寬相對應(yīng)；還有測試鏈路噪聲等，也需要對RBW有一定的要求。RBW，分辨率帶寬，有人也叫參考帶寬，表示測試的是多大帶寬的功率，如測試一GSM 2W干放滿功率單載波輸出時，RBW設(shè)為100KHz時測得30dBm，設(shè)為200KHz測得33dBm。RBW實(shí)際上是頻譜儀內(nèi)部濾波器的帶寬，（是中頻濾波器的3dB帶寬），設(shè)置它的大小，能決定是否能把兩個相臨很近的信號分開。它的設(shè)置對測試結(jié)果是有影響的。只有設(shè)置RBW大于或等于工作帶寬時，讀數(shù)才準(zhǔn)確，但是如果信號太弱，頻譜儀則無法分辨信號，此時即使RBW大于工作帶寬讀數(shù)也會不準(zhǔn)。VBW，視頻帶寬，表示測試的精度，越小精度越高，如將VBW設(shè)為100KHz，表示每隔100KHz取一個樣測試其電平，因此可以看到VBW設(shè)置越小其測試曲線越光滑。VBW是峰值檢波后濾波器帶寬，主要是使測試信號更加圓滑。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SPAN的十分之一，VBW可以設(shè)置為自動，如果信號比較弱的情況下，可以將VBW減小。

調(diào)整RBW而信號振幅并無產(chǎn)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(yīng)輸入信號頻譜的波形與振幅，但較低的RBW將能區(qū)別不同頻率的信號。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(dǎo)致信號顯示時產(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的偵測，將增加噪聲底層值(Noise Floor)，降低量測靈敏度，對于偵測低強(qiáng)度的信號易產(chǎn)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(shè)定測試DUT發(fā)射功率（高端頻譜儀有ACLR測試項，可以調(diào)用默認(rèn)模板測試）：

RBW是頻譜儀內(nèi)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(shè)為20MHz，則頻譜儀顯示的是這20MHz帶寬內(nèi)所有信號+噪聲的功率值：以GSM手機(jī)舉例說明下，GSM信道帶寬為200kHz（其中包括了保護(hù)間隔），你用頻譜儀測試GSM手機(jī)1信道功率的時候如果把RBW分別設(shè)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=RBW Bandwidth.當(dāng)你把RBW設(shè)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(dāng)你設(shè)置RBW=20M,或者測試channelpower(Bandwidth=20M)的時候就能得到準(zhǔn)確地功率，應(yīng)該和功率計相差1以內(nèi)。

下面詳細(xì)說明測試注意事項：

第一：Ref 和 ATTEN這兩項的設(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)致測試結(jié)果有問題。

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做，通常將衰減值設(shè)置到中頻濾波器剛好不溢出（溢出時，頻譜儀會顯示“IF OVLD”），測試時千萬要注意提示，否則測試結(jié)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(shè)定對較大功率的測試結(jié)果影響不太大，因?yàn)橹蓄l放大器自動補(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，在小信號時就影響較大。

輸入衰減器（ATTEN）與中頻放大器（IF）聯(lián)動如下圖：

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的值過小，也會導(dǎo)致測試結(jié)果偏小。

第三：所謂的channel power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(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。

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(qū)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(biāo)（功率、相位噪聲、雜散、諧波），均可以用頻譜儀進(jìn)行測試。

看了這么多，有沒有理解呢？好吧，下面出道題，復(fù)習(xí)下功課：

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

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

審核編輯：郭婷