頻譜儀使用過程中如何選擇最好的分辨率帶寬(RBW)

頻譜分析儀是廣播監測、射頻元件測試和EMI故障排除的有力工具，分辨率帶寬（RBW）是頻譜儀的基本性能指標之一。

分辨率帶寬（RBW）的含義

分辨率帶寬是兩個不同頻率信號能夠被清楚分辨的最低頻寬差異。如果兩個信號的頻寬低于頻譜分析儀的RBW，信號將重疊，難以分辨。RBW越小，分辨率越高，能分辨出頻率間隔更小的信號。

RBW對測量的影響

信號分辨：需要足夠小的RBW來分辨頻率相近的信號。

噪聲影響：RBW越小，顯示的噪聲越小。帶寬每變化3倍，噪聲會相應變化5 dB；帶寬變化10倍，噪聲變化10 dB。

測量速度：RBW越小，掃描時間越長，因為窄帶濾波器需要更長的建立時間。帶寬減少3倍，掃描時間增加9倍；帶寬減少10倍，掃描時間增加100倍。

如何選擇最佳RBW

選擇RBW時，需綜合考慮信號分辨率、噪聲基底和測量速度。低電平信號測量中，窄RBW能降低平均噪聲，提高靈敏度和動態范圍。然而，并非所有情況下最窄的RBW都是最佳選擇。對于調制信號，RBW需足夠寬以包含信號邊帶，否則測量將不精確。此外，窄RBW會顯著增加掃頻時間。

現代頻譜分析儀通過數字信號處理技術，在使用窄RBW時仍能保持較高速度，實現更精確的測量。

視頻帶寬（VBW）與RBW的區別

VBW用于平滑軌跡和降低噪聲，通常設置得較窄，但不過窄以免減慢掃描時間。VBW在自動設置狀態下由RBW決定，影響頻譜的平滑和測試速度。減小VBW有助于發現淹沒在噪聲中的小功率CW信號，提高測量可重復性。

頻譜儀的其他關鍵概念

超外差技術：通過混頻將輸入信號頻譜搬移至中頻進行處理，提高靈敏度和選擇性。

掃頻式頻譜儀：通過改變掃頻本振的頻率來捕獲待測信號的不同頻率分量，適合寬頻帶快速掃描測試。

FFT頻譜分析儀：對中頻信號直接進行AD變換，通過FFT快速傅里葉變換處理信號，適合分析窄帶寬信號，速度快、精度高。

頻譜儀的應用

頻譜分析儀用于測量電子系統及電路中存在的各種信號，如通信系統中的調制信號、非線性器件產生的失真信號等。通過頻域分析，可以直接反映信號參數特性的變化。

示波器與頻譜分析儀的區別

示波器在時域中查看信號的波形，而頻譜分析儀在頻域中測量每個特定頻率的能量。兩者相輔相成，共同用于信號分析。

總結

選擇最佳RBW需綜合考慮信號分辨率、噪聲基底和測量速度。現代頻譜分析儀通過數字信號處理技術，在使用窄RBW時仍能保持較高速度。同時，理解VBW、超外差技術、掃頻式與FFT頻譜分析儀的區別，有助于更優化地使用頻譜分析儀進行信號測量與分析。