頻譜分析儀應用解惑之帶寬

帶寬是頻域分析中的常用指標。頻譜分析儀的常見帶寬包括分辨率帶寬和視頻帶寬。本文將全面解釋這些概念，以及它們之間的聯(lián)系和區(qū)別。

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，這兩個信號就會部分重疊，難以區(qū)分。就像在電腦上使用不同的分辨率查看圖片一樣，清晰度是完全不同的。這里的“清楚”只是一種主觀感覺。一般的量化標準是在載波峰值衰減3dB的地方定義分辨率帶寬。在電磁干擾（EMI）測試標準中，分辨帶寬的標準是6dB?？梢哉f6dB的選擇性強于3dB。

如圖1所示，利用頻譜分析儀測量兩個距離約為20kHz的單音信號。當使用帶寬為30kHz、10kHz和3kHz的RBW進行觀察時，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。

但是，3dB帶寬的量化標準仍然不夠嚴格，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)”，如圖2所示。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。數(shù)值越小越好，說明選擇的形狀比較細長，可以完全分離頻率相鄰的信號。一般來說，普通數(shù)字頻譜分析儀的平方系數(shù)一般在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，就是一個矩形！

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能力，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窄的頻率。頻譜。如圖3所示，隨著頻率分辨率的變化，相鄰兩個不等幅信號的分辨率不同。

當然，影響頻譜分析儀頻率分辨率能力的因素不止這兩個。在測量非常接近載波信號的小信號時，即使RBW設置得非常小，也可能無法區(qū)分。這是因為頻率分辨率能力還受到LO的近端相位噪聲和殘余調制的限制。