導語

在頻譜監測的過程中會涉及到許許多多“帶寬”的概念，這些概念相對基礎但對于整個頻譜監測過程而言卻十分重要。以實時帶寬為例，在平常，我們也會遇到有朋友問我們的掃頻式頻譜儀“實時帶寬“是多少，或者對我們的實時頻譜分析儀問道掃頻時間是多久，這自然是沒辦法回答的，因為他們不存在這些對應的概念，顯然這就是對這些概念不夠清晰的結果。

因此我們將為大家帶來一次清晰易懂的參數講解，幫助大家明確相關概念以及在頻譜監測中的重要性。

實時分析帶寬

實時分析帶寬是指頻譜分析儀FFT頻譜分析一次的頻譜寬度。在軍用的跳頻電臺、雷達、RFID、藍牙等信號測試中，通過FFT分析頻譜，比掃描式頻譜分析儀更快，因此實時頻譜分析儀在現代無線通信占用帶寬更大、調制更復雜的發展中應用越來越多。

以虹科的R5x50系列實時頻譜分析儀為例，這些設備的實時帶寬一方面取決于接收機前端的架構，一方面取決于數字化儀部分的ADC的采樣率。虹科的R5x50系列實時頻譜分析儀混合了超外差（SH），直接變頻（也叫零中頻接收器，ZIF）和直接數字化（DD）三種 RF 接收器前端（RFE）。每種接收機各有優缺點，比如，直接變頻（或 ZIF）接收器非常適合寬帶波形的信號分析，例如 4G / 5G / LTE，Wi-Fi 和藍牙。但是這種優點也帶來了直接轉換技術固有的 IQ 和 DC 偏移的缺點。

將以上3種接收機前端和R5x50內部數字化儀的2種ADC（窄帶和寬帶）進行組合就得到了不同的運行模式（對應不同的實時帶寬），從而滿足各種類型信號對分析帶寬等方面的要求。如下：

虹科R5x50系列實時頻譜分析儀的標準實時帶寬為0.1 / 10 / 40 / 100 MHz可調。其中R5550這個系列還可以選具備160MHz實時帶寬的I,Q模擬數據輸出的能力。

下圖舉例說明了工作于 100 MHz IBW 的時域和頻域的聯系。內部頻域數據比時域數據滯后一個此處未顯示的延遲，以簡化說明。觸發后如果檢測到事件，則隨后的時域 IQ 數據將存儲到內存中。

R55x0 的 WB ADC 采樣率為 125 MSa / s，中頻（IF）為 0，整個 IF 帶寬為 125MHz。模擬濾波器會導致在中心頻率 Fc 附近大約±50MHz 處出現幅度下降，如下圖所示：

這就是R5x50的實時帶寬（分析帶寬）是100MHz而不是125MHz的原因。

IF帶寬

通過前面的介紹我們知道實時頻譜分析儀的實時帶寬（分析帶寬）取決于2個因素：接收機前端架構和數字化儀的ADC采樣率。

接下來我們拓展一下IF帶寬這個概念。由于虹科 R5550 設備是通用的，寬頻率范圍的接收機，也可用作寬帶下變頻器，對外輸出I,Q模擬數據，或者通過HIF輸出接口輸出IF信號。因此具有三個標準軟件可選 IF 帶寬 - 10 MHz，40 MHz，100 MHz 或三個可選軟件可選 IF 帶寬 - 10 MHz，80 MHz，160 MHz。

信號帶寬（信道帶寬）

這一部分我們以5G NR的信道帶寬為例。對于5G FR1（sub-6GHz）頻段來說，信道帶寬最大100MHz；對于FR2（毫米波）頻段來說，信道帶寬最大400MHz。

要保證我們測到一個完整不失真的信道，需要實時頻譜儀的實時工作帶寬大于等于信道帶寬。

分辨率帶寬

RBW(Resolution Bandwidth)代表兩個不同頻率的信號能夠被清楚的分辨出來的最低頻寬差異，兩個不同頻率的信號頻寬如低于頻譜分析儀的RBW，此時該兩信號將重疊，難以分辨。較低的RBW固然有助于不同頻率信號的分辨與測量，但是低的RBW將濾除較高頻率的信號成份，導致信號顯示時產生失真。失真值與設定的RBW密切相關，較高的RBW固然有助于寬頻帶信號的偵測，但是這將增加噪底(Noise Floor)，降低量測靈敏度，對于偵測低強度的信號易產生阻礙。因此適當的RBW寬度是正確使用頻譜分析儀的重要參數。

RBW實際上是頻譜儀內部濾波器的帶寬（是中頻濾波器的3dB帶寬），設置它的大小，能決定是否能把兩個相臨很近的信號分開。它的設置對測試結果是有影響的。只有設置RBW大于或等于工作帶寬時，讀數才準確，但是如果信號太弱，頻譜儀則無法分辨信號，此時即使RBW大于工作帶寬讀數也會不準。