频谱分析仪应用解惑之带宽

带宽是频域分析中的常用指标。频谱分析仪的常见带宽包括分辨率带宽和视频带宽。本文将全面解释这些概念，以及它们之间的联系和区别。

RBW（分辨率带宽）代表频谱分析仪清晰区分两种不同频率信号的能力。

如果两个不同频率的信号之间的距离低于频谱仪的RBW，这两个信号就会部分重叠，难以区分。就像在电脑上使用不同的分辨率查看图片一样，清晰度是完全不同的。这里的“清楚”只是一种主观感觉。一般的量化标准是在载波峰值衰减3dB的地方定义分辨率带宽。在电磁干扰（EMI）测试标准中，分辨带宽的标准是6dB。可以说6dB的选择性强于3dB。

如图1所示，利用频谱分析仪测量两个距离约为20kHz的单音信号。当使用带宽为30kHz、10kHz和3kHz的RBW进行观察时，这两个频率相近的信号的实测功率完全不变。清晰度水平完全不同。

但是，3dB带宽的量化标准仍然不够严格，因为它只限制了3dB点的位置。在相同的RBW下，还需要参数“矩形系数”，如图2所示。在某些地方，它被称为形状因子，即衰减60dB时的带宽与衰减3dB时的带宽之比。数值越小越好，说明选择的形状比较细长，可以完全分离频率相邻的信号。一般来说，普通数字频谱分析仪的平方系数一般在5:1左右。极端情况下，如果3dB带宽与60dB带宽相同，那么矩形系数为1，就是一个矩形！

RBW的带宽和矩形系数基本上决定了频谱分析仪的频率分辨能力，即区分不等幅信号的能力；另一方面，一旦确定了RBW，就不可能观察到比RBW窄的频率。频谱。如图3所示，随着频率分辨率的变化，相邻两个不等幅信号的分辨率不同。

当然，影响频谱分析仪频率分辨率能力的因素不止这两个。在测量非常接近载波信号的小信号时，即使RBW设置得非常小，也可能无法区分。这是因为频率分辨率能力还受到LO的近端相位噪声和残余调制的限制。