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RBW帶寬和VBW帶寬有什么區(qū)別?

h1654155971.8456 ? 來(lái)源:EDA365 ? 作者:EDA365 ? 2021-05-10 11:24 ? 次閱讀
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RBW(Resolution Bandwidth)代表兩個(gè)不同頻率的信號(hào)能夠被清楚的分辨出來(lái)的最低頻寬差異,兩個(gè)不同頻率的信號(hào)頻寬如低于頻譜分析儀的RBW,此時(shí)這兩個(gè)信號(hào)將重疊,難以分辨。

分辨率帶寬,有人也叫參考帶寬,表示測(cè)試的是多大帶寬的功率。如測(cè)試一GSM 2W干放滿功率單載波輸出時(shí),RBW設(shè)為100KHz時(shí)測(cè)得30dBm,設(shè)為200KHz測(cè)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(gè)相臨很近的信號(hào)分開,它的設(shè)置對(duì)測(cè)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(shí),讀數(shù)才準(zhǔn)確,但是如果信號(hào)太弱,頻譜儀則無(wú)法分辨信號(hào),此時(shí)即使RBW大于工作帶寬讀數(shù)也會(huì)不準(zhǔn)。

VBW:顯示帶寬。在測(cè)試時(shí)能看到更寬的頻率范圍,如果要觀測(cè)的信號(hào)更精細(xì),則需要減少;

RBW:分析帶寬。比如,測(cè)試CDMA的功率,既不能太大,也不能太小,應(yīng)該與信號(hào)的帶寬相對(duì)應(yīng);還有測(cè)試鏈路噪聲等,也需要對(duì)RBW有一定的要求。

RBW,分辨率帶寬,有人也叫參考帶寬,表示測(cè)試的是多大帶寬的功率,如測(cè)試一GSM 2W干放滿功率單載波輸出時(shí),RBW設(shè)為100KHz時(shí)測(cè)得30dBm,設(shè)為200KHz測(cè)得33dBm。

VBW,視頻帶寬,表示測(cè)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(gè)樣測(cè)試其電平,因此可以看到VBW設(shè)置越小其測(cè)試曲線越光滑。

VBW是峰值檢波后濾波器帶寬,主要是使測(cè)試信號(hào)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(guò)SPAN的十分之一,VBW可以設(shè)置為自動(dòng),如果信號(hào)比較弱的情況下,可以將VBW減小。

調(diào)整RBW而信號(hào)振幅并無(wú)產(chǎn)生明顯的變化,此時(shí)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(hào)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(hào)。

也就是說(shuō)RBW代表兩個(gè)不同頻率的信號(hào)能夠被清楚的分辨出來(lái)的最低帶寬差異,兩個(gè)不同頻率的信號(hào)帶寬如低于頻譜分析儀的RBW,此時(shí)該兩信號(hào)將重迭,難以分辨,較低的RBW固然有助于不同頻率信號(hào)的分辨與量測(cè),低的RBW將濾除較高頻率的信號(hào)成份,導(dǎo)致信號(hào)顯示時(shí)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(hào)的偵測(cè),將增加噪聲底層值(Noise Floor),降低量測(cè)靈敏度,對(duì)于偵測(cè)低強(qiáng)度的信號(hào)易產(chǎn)生阻礙。

下面這幅圖解釋了不同RBW對(duì)靈敏度的影響:

4c52ecb4-b045-11eb-bf61-12bb97331649.png

如果還是不夠理解,可以看下面這幅圖,更加形象:

4c6f1218-b045-11eb-bf61-12bb97331649.png

1

小技巧

巧妙使用頻譜儀的RBW設(shè)定測(cè)試DUT發(fā)射功率(高端頻譜儀有ACLR測(cè)試項(xiàng),可以調(diào)用默認(rèn)模板測(cè)試)。

RBW是頻譜儀內(nèi)部中頻濾波器的帶寬值,也就是說(shuō)頻譜儀最后測(cè)試出來(lái)的功率值是基于這個(gè)帶寬測(cè)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(hào)+噪聲的功率值。

以GSM手機(jī)舉例說(shuō)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(cè)試GSM手機(jī)1信道功率的時(shí)候如果把RBW分別設(shè)為200kHz和1MHz,測(cè)試得到的1信道峰值功率大小基本相同。

頻譜儀中讀出來(lái)的功率的單位是dBm/XXHz,XXHz=RBW Bandwidth.當(dāng)你把RBW設(shè)置越來(lái)越大,這個(gè)值自然跟著升高,直到RBW等于信號(hào)的帶寬,再增加RBW就不會(huì)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(cè)試channelpower(Bandwidth=20M)的時(shí)候就能得到準(zhǔn)確的功率,應(yīng)該和功率計(jì)相差1以內(nèi)。

2

測(cè)試注意事項(xiàng)

第一:Ref 和 ATTEN這兩項(xiàng)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(cè)試結(jié)果有問(wèn)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(lái)做,通常將衰減值設(shè)置到中頻濾波器剛好不溢出(溢出時(shí),頻譜儀會(huì)顯示“IF OVLD”),測(cè)試時(shí)千萬(wàn)要注意提示,否則測(cè)試結(jié)果不正確。

另外,在中頻濾波器沒(méi)有溢出的情況下,衰減值的設(shè)定對(duì)較大功率的測(cè)試結(jié)果影響不太大,因?yàn)橹蓄l放大器自動(dòng)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(hào)時(shí)就影響較大。

輸入衰減器(ATTEN)與中頻放大器(IF)聯(lián)動(dòng)如下圖。

4d212868-b045-11eb-bf61-12bb97331649.jpg

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(guò)小,也會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果偏小。

第三:所謂的channel power是指在channel的占用帶寬上測(cè)試功率,所以channel 帶寬完全要符合此測(cè)試項(xiàng)的含義。IEEE802.11b,g,n20為22MHz帶寬,n40為40MHz帶寬。

第四:檢波方式會(huì)影響你的測(cè)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。

3

信號(hào)與頻譜分析

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(shuō)明了三者區(qū)別和各自作用:

4d2d22c6-b045-11eb-bf61-12bb97331649.png

備注:通常在高端的頻譜分析儀會(huì)帶有矢量分析的功能。

下面這張圖表征了同樣一個(gè)信號(hào)在時(shí)域(示波器)和頻域(頻譜儀)不同的顯示:

4d80d1be-b045-11eb-bf61-12bb97331649.png

下面是信號(hào)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(cè)試。

4d943344-b045-11eb-bf61-12bb97331649.png

4

小測(cè)試

看了這么多,有沒(méi)有理解呢?好吧,下面出道題,復(fù)習(xí)下功課:

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

答案是:不能,為什么呢?

大家計(jì)算下100KHz的RBW的噪聲是多少?

Pn=-165dBm/Hz + 10log(100KHz/Hz)= -115dBm

-115dBm 》 -120dBm 因此無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)試。

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

原文標(biāo)題:頻譜儀用了這么久,居然還不懂RBW帶寬和VBW帶寬是啥?。?/p>

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責(zé)任編輯:haq

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原文標(biāo)題:頻譜儀用了這么久,居然還不懂RBW帶寬和VBW帶寬是啥!!

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