频谱仪rbw设置，频谱仪RBW那些事

很多朋友对频谱仪rbw设置，频谱仪RBW那些事不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

当你用分光计测试一个正弦波时，理论告诉你你应该得到一条线。但实际上光谱仪显示的曲线是这样的，不是直线，而是包络线。这是因为频谱仪显示了中频滤波器的频率响应曲线。分光计扫描LO，将输入信号转换成具有固定IF的信号，然后通过IF滤波器。此时，IF信号乘以滤波器的传递函数。

想象一下，你想测量一个1GHz的信号，但是你知道它是1GHz，但是光谱仪不知道。光谱仪是怎么做到的？首先，分光计让你设置要测量的频率范围，如开始，停止或中心，跨度。嗯，其实光谱仪没让你设置，是你主动设置的，因为你想测频率。好了，现在光谱仪知道了要测试的频率范围，假设开始是0.5 GHz，停止是1.5GHz，光谱仪开始扫描LO，扫描频率需要远小于RBW，比如设置为RBW/10。

然后，输入信号开始分段通过中频滤波器。比如一个1GHz的信号，经过变频后转换成20.4MHz。假设中频滤波器的带宽为10KHz，LO的扫频间隔为1KHz，那么频谱仪的扫描过程如下图所示。如果你不懂，就多看几遍。我本来脑子就慢，过了好久才明白。因此，光谱仪显示的不是理想的线谱，而是中频滤波器的包络。

频谱分析仪的频谱分辨率主要取决于分辨率带宽，即中频滤波器的带宽。IF带宽(3 dB带宽)是指当使用采样或峰值检波器以3dB压降区分信号时，两个幅度相同的信号之间所需的最小频率间隔。如下图中上图红线所示，此时RBW的带宽为30KHz，两个信号之间的间隔为30KHz，通过一个3dB的凹陷可以看成两个信号。

通过降低RBW，例如3KHz，可以更清楚地区分这两个信号，如图中的蓝线所示。但是，如果两个相邻信号的幅度明显不同，当RBW设置过高时，较小的信号在显示屏上看不到，如下图中的红线所示。通过降低分辨率带宽，可以显示微弱的信号。因此，如果想要获得高频谱分辨率，就需要一个窄带中频滤波器。

但是窄带滤光片的瞬态时间总是比宽带滤光片长，所以现代光谱仪提供了大量可选的RBW。这样，如果要精确，RBW会更窄，扫描速度会更慢；如果你想更快，RBW会更宽，扫描更快。设置范围通常很大，从10Hz到10MHz。但是这么多不同带宽的滤波器不是一个滤波器实现的，而是用不同的方式实现的。有三种不同类型的滤波器：模拟滤波器、数字滤波器和FFT。

模拟滤波器模拟滤波器用于实现非常大的分辨率带宽，例如100 kHz至10 MHz。模拟滤波器不能实现理想的高斯滤波器，但可以在20dB的带宽内实现很好的逼近，其瞬态响应与理想高斯滤波器几乎相同。滤波器的选择性取决于滤波器电路的数量。频谱分析仪通常有四个滤波电路，但有时也可能有五个。

在上图所示的IF路径中，使用了四个独立的IF滤波器，并且在IF放大器(30)之前和之后放置了两个滤波器电路。数字中频滤波器可以实现窄带宽。与模拟滤波器相比，数字滤波器可以实现理想的高斯滤波器。另外，数字滤波器具有温度稳定性高、不受老化影响、无需调整的特点，因此具有较高的带宽精度。

数字滤波器的瞬态响应被很好地定义和已知。使用适当的校正系数，数字滤波器的扫描时间比带宽相同的模拟滤波器短。数字滤波器可实现的分辨率带宽通常为10Hz至30KHz。FFT的中频带宽很窄，会导致瞬态时间很长，大大降低扫描速度。因此，对于非常高的分辨率，建议根据时间特性计算频谱，即FFT。

因为很高频的信号(高达几GHz)不能直接用A/D转换器采样，所以需要把感兴趣的频率范围作为一个块转换成IF，然后在时域对带通信号进行采样。如下图所示。通过对采样信号进行FFT计算，可以得到相应的频谱。在一定分辨率下，FFT可以分析的最大带宽取决于A/D转换器的采样速率和可用于存储采样值的存储器的限制。

因此，需要将长跨距频率范围细分为单独的段，然后在块内转换为IF并采样。当要求的频率范围较宽，RBW较窄时，即跨度/RBW比较大时，如果数字信号处理速度足够高，FFT可以获得比传统滤波器更短的测量时间。FFT滤波器的远端抑制受泄漏效应影响，泄漏效应取决于所用的窗函数。

当使用平顶窗作为FFT的窗函数时，由于使用模拟或数字IF滤波器的选择性，可以获得大约2.6的形状因子。FFT滤波器不适合分析脉冲信号，所以频谱分析仪有时会同时提供FFT和传统滤波器。回顾唐子红

以上知识分享希望能够帮助到大家！