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频谱分析仪使用技巧

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2017-12-22

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      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。 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 SPANRBWSWEEP 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, 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 RBW 来发现信号, 然后用窄SPAN  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) 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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