普源频谱分析仪DSA815分辨率带宽（RBW）调整对测量的影响

频谱仪屏幕上的曲线，是信号与噪声一同被“看见”的结果，画面的细节由分辨率带宽RBW决定，即中频滤波器的-3 dB带宽。RBW调宽或调窄，频率分辨率、底噪电平与扫描速度三者此消彼长。本文以普源精电DSA815为例，说明RBW调整会带走哪些指标。

一、DSA815的RBW能力边界

DSA815采用全数字中频，RBW范围为10 Hz～1 MHz，按1-3-10序列设置，-3 dB定义，不确定度优于5%（标称值），滤波器形状因子（60 dB:3 dB）小于5。需要与之区分的是视频带宽VBW：范围为1 Hz～3 MHz，作用于检波之后，只影响迹线平滑度，不改变频率分辨能力。配EMI选件后，还可切换到200 Hz、9 kHz、120 kHz三档-6 dB滤波器。

二、RBW调整影响的三件事

频率分辨率。RBW决定仪器能分开的最小频率间隔。两个信号的频率差小于RBW时，屏幕上会合成一个峰；DSA815最小10 Hz的RBW，足以分辨相差10 Hz的两个信号。

底噪电平。显示平均噪声电平与RBW成正比：RBW缩小10倍，底噪下降约10 dB，测弱信号的能力随之提高；放大10倍，底噪抬升10 dB。DSA815在前置放大器打开、RBW=VBW=100 Hz、抽样检波、迹线平均不少于50次时，1 MHz～1.5 GHz的典型底噪为-135 dBm，可据此折算其他档位。

扫描时间。扫描时间与扫宽成正比，与RBW的平方成反比，这项代价最容易被低估。DSA815的扫描时间范围为10 ms～1500 s，一旦所需时间越过上限，仪器会给出Uncal提示，只能增大RBW或缩小扫宽。

表1  DSA815不同RBW（-3 dB）档位的指标对比

注：底噪按10lg(RBW/100 Hz)折算，相对扫描时间按扫描时间∝扫宽/RBW²估算，用于比较量级；实际取值随扫宽与Auto SWT设置变化。

三、RBW对读数准确性的影响

单音信号的电平读数基本不受RBW影响，DSA815的RBW切换不确定度小于0.1 dB（100 Hz～1 MHz，相对1 kHz RBW），测幅度时可放心换档。噪声与宽带信号则正比于RBW，需归一化：噪声功率密度（dBm/Hz）=读数（dBm）-10lg(RBW)。精确读频时，DSA815的光标频率不确定度公式含10%×RBW一项，RBW越大此项越大，应把扫宽收到信号附近并同步收窄RBW。调制信号则看目的：只关心总功率时，RBW应不小于信号占用带宽；要勾勒频谱形状，RBW应远小于信号带宽，通常取其十分之一。

另外，DSA815每屏601点，把扫宽收到约600×RBW，可避免相邻点重复采样。

表2  典型测量任务的RBW取值建议

注：表内取值按信号类型与测试目的确定，测量前应先确认信号带宽，再决定RBW档位。

四、把RBW用对的两个习惯

先宽后窄。用1 MHz RBW配合全扫宽看清全场，再逐步缩小扫宽并同步收窄RBW，聚焦可疑频段，可避免一上来就用窄RBW、把时间耗在没有信号的频段上。

参数留痕。截图或记录时把RBW、VBW、检波方式与平均次数一并保存；否则同一张频谱图换个人就无法复现。

小结

RBW并非越小越好，它是用扫描时间换频率分辨率与灵敏度。DSA815从10 Hz到1 MHz的档位覆盖了从邻近信号分辨到全景快扫的常见需求，按“先宽后窄、任务定档”取值，读数与速度才能都落在合理区间。