使用频谱分析仪测量微弱信号（上）

　　频谱分析仪的主要用途之一是搜索和测量微弱的电平信号。这种测量的最终限制是频谱仪本身产生的噪声。通过放大分析仪的多级增益，这些由各种电路元件的随机电子运动产生的噪声最终出现在显示屏上作为噪声信号。

　　在频谱分析仪中，噪声通常称为显示平均噪声电平。(DisplayedAverageNoiseLevel，DANL)，又称频谱仪的底噪或灵敏度。

　　尽管使用一些技术可以测量略低于DANL的信号，但DANL一直限制着我们测量低电平信号的能力。

　　实际上，如果输入信号接近DANL，频谱仪测量的结果是DANL+2.1~2.2dB。如下图所示。

　　RBW，学名分辨率带，一般指频谱分析仪中频率滤波器的3dB带宽，是频谱分析仪的一个很重要的测试参数。

　　RBW(ResolutionBandwidth)代表两个不同频率的信号可以清楚地区分最低频率和宽度的差异。两个不同频率的信号和宽度就像低于频谱分析仪的RBW一样。这时，这两个信号会重叠，难以区分。

　　较低的RBW当然有助于区分和测量不同频率的信号，但较低的RBW会过滤掉更高频率的信号成分，导致信号显示时失真。失真值与设定的RBW密切相关。较高的RBW当然有助于检测宽频带信号，但会增加噪音和底部。(NoiseFloor)，降低测量灵敏度，容易阻碍低强度信号的检测。因此，适当的RBW宽度是正确使用频谱分析仪的重要参数。

　　调整RBW而且信号振幅没有明显的变化，此时可以采用RBW带宽。

　　较宽的RBW可以充分反映输入信号频谱的波形和振幅，但较低的RBW可以区分不同频率的信号。

　　也就是说，RBW代表了两个不同频率的信号可以清晰区分的最低带宽差异。两个不同频率的信号带宽，比如低于频谱分析仪的RBW。这时，这两个信号会重复，难以区分。较低的RBW当然有助于区分和测量不同频率的信号。较低的RBW会过滤掉更高频率的信号成分，导致信号显示时失真。失真值与设定的RBW密切相关。虽然较高的RBW带宽有助于(NoiseFloor)，降低测量灵敏度，容易阻碍低强度信号的检测。

　　下面这幅图解释了不同RBW对灵敏度的影响：

　　假如还不够理解的话，可以看看下面这张图，比较生动：

　　RBW还会影响信噪比或灵敏度。这是因为频谱仪本身产生的噪声是随机的，并且在较宽的频率范围内保持恒定的范围。因此，滤波器的总噪声功率由滤波器的带宽决定。

　　所以如果将分辨率带宽改变 10 倍，显示的噪声电平会改变 10 dB，如下图所示。

　　对于连续波(正弦波)信号，使用频谱分析仪所提供的最小的分辨率带宽将会获得最佳信噪比或灵敏度2。但需要注意的是，降低分辨率带宽会延长扫描时间。

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