影响频谱分析仪分辨率的两大因素

频谱分析仪的频率分辨率是其区分相邻频率成分的能力。许多信号测试要求频谱分析仪具有高频率分辨率。只有当频谱分析仪的分辨率足够高时，信号特征才会正确地反映在屏幕上。频谱分析仪的频率分辨率与其内部中频滤波器和本振的性能有关。中频滤波器的类型、3dB带宽、频率选择性、本振残余频率调制和本振相位噪声都会影响频谱分析仪的频率分辨率。

1、RBW对邻近等幅信号分辨的影响

N9320B 射频频谱分析仪

理想的连续波信号在光谱仪上不能显示为一条很窄的线，但它有一定的宽度。当通过信号被调谐时，其形状是频谱分析仪的分辨率带宽(IF滤波器)的形状。这样，如果滤波器的带宽改变，则显式响应的宽度也改变。

通常，中频滤波器的3dB带宽定义为RBW。RBW越小，频率分辨率越高，频谱分析仪的RBW是其区分等幅信号的能力。

当两个幅度相等的信号彼此接近时，频谱分析仪上的两个信号之间存在3dB的下降。此时，这两个信号被认为是可区分的，也就是说，如果它们被所选分辨率带宽的3dB带宽分开，则它们可以被区分。

RBW的频率分辨率越高，扫描帧频所需的时间越长。此外，RBW每增加10倍，噪底功率增加10dB。

当我们设置不同的RBW时，我们可以测量噪底的差异。较低的RBW有助于区分不同频率的信号，同时降低了噪底。可以测量功率较低的信号，可以观察到更多的杂散，但扫描时间会明显延长。与RBW相比，它有助于快速测量宽带信号，但会增加噪声基底，降低测量灵敏度。因此，设置“足够”的RBW宽度是频谱分析仪的一项重要测试技能。

2、矩形系数对不等幅信号分辨的影响

RSA3000E系列实时频谱分析仪

矩形系数定义为(60 dbbw)/(3d bbw)。

测量不等幅信号时，小信号很可能淹没在信号的边带中。对于幅度差为60dB的两个信号，间隔小于60dB带宽的一半(差值约为3dB下降)。滤波器的矩形系数是决定不等幅信号分辨率的关键。

对于一个幅度从10kHz下降50dB的失真产物的测试，如果RBW设为3kHz，滤波器的矩形系数为15:1，那么滤波器60 kHz的带宽为45kHz，失真产物会隐藏在测试信号的响应边带之下。如果采用⽤1kHz滤波器，并且60dB的带宽为15kHz，则可以观察到失真产物。