频谱分析仪使用技巧

发布时间：

2017-12-22 00:00

今天，为大家介绍一下频谱分析仪使用中的一些技巧——合理设置SPAN、RBW和VBW三大参数。希望能对您在使用频谱分析仪的过程中有所帮助。

频谱分析仪的Frequency（中心频率、SPAN（扫宽）、Amplifier（参考电平）是实际工作中操作最为频繁的 3 个设置参数，大部分数字频谱仪面板都特别加大了这 3 项设置的按钮，以方便操作。而SPAN（扫宽）、 RBW（分辨率带宽）、Amplifier（参考电平）是频谱仪工作的最重要的 3 大参数。很多新手喜欢一上来就设置很大的 SPAN 参数，这会导致频谱仪自动调整使用较大的RBW 数值，不利于观察信号特性。使用过大的 RBW 会使信号显示失真，另外当两个频率很相近的信号在大 RBW 分辨率下容易混淆在一起，无法区分。一般扫频式数字频谱仪的 SPAN、RBW、SWEEP TIME（扫频时间）三者在默认自动设置状态下是相关联动的，频谱仪为了保持频谱图显示的实时性，当 SPAN增大时会自动提高 RBW，以确保扫频时间（SWEEP TIME）不至于太长。如果用户在 SPAN 很大的情况下，手动设置较小的RBW，那么频谱仪将被迫出现较长的扫频时间。实际操作中不适当的设置可使频谱的 SWEEP TIME 长达几十秒甚至上百秒，理想状态下一秒钟刷新几十次的频谱图，变成几十秒才慢慢扫描出一幅频谱图，这时已经基本失去了实用性。另外，频谱仪的 RBW 越大，底噪基线也会越高，会影响小信号的显示。不要指望在很大的扫描频率带宽下兼顾精细的分辨率带宽，除非你的频谱仪超高级、超昂贵。一般的频谱仪，尤其是入门级产品和老款产品，性能有限，需要恰当的设置较窄的 SPAN 来保证较小RBW 下频谱图的实时性。

通常的经验是用宽 SPAN、高RBW 来发现信号，然后用窄SPAN、低 RBW 来针对性地精确展现和测量信号。一般频谱仪设置 SPAN，对于窄带信号，可以是信号自身带宽的 5～ 10 倍，RBW 设置为信号自身带宽的 1/3 ～ 1/20。对于宽带信号，扫宽可以设置为信号带宽的 2 ～ 5 倍， RBW 设置为信号自身带宽的1/10 ～ 1/20。对于需要在很宽频段范围内搜索小信号，如果频谱仪性能不够，可以采用分段扫描的方式。对于需要特别关注的小信号，可设置较小的 RBW，这时频谱仪的底噪基线也会随之降低，同时还可以适当设置 VBW（视频带宽）和AVG（平均）的次数，使频谱图底噪平滑，减少扰动，有利于小信号尖峰的显示。

现代很多入门级数字化频谱仪都提供小至 100Hz 的 RBW，但在如此精细的RBW 下，扫描速度会很慢，不少产品只是为了获得较好的产品指标而已，实用性有限，通常设定在 1kHz 以上的RBW 才比较实用，实际上对于常规信号， 1kHz、3kHz、 5kHz、10kHz、 30kHz、 100kHz这几挡 RBW 最为常用。VBW 在测量上的意义不及 RBW，但适当设置 VBW 可平滑频谱底噪基线，减少扰动。通常设置 RBW ∶ VBW=10 ∶ 1，设置过高的 RBW/VBW 会影响频谱仪扫描时间。为了减少频谱底噪线扰动，除了优化设置 VBW 外，还可以设置频谱 AVG 平均次数，平均次数越大，底噪线扰动越小，不过这个设置不适用于抓瞬时信号。

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