原创 如何调整参数来更好地使用频谱分析仪

频域中FFT bin的大小，或分辨带宽（Resolution Bandwidth，RBW）的带宽，决定了频谱分析仪可以分辨和分析的信号的频率分辨率。例如，如果使用较大的FFTbin，或较小的RBW范围，则频谱分析仪可以观察和分析更多的信号细节，如果想要获取更高的灵敏度，就需要调小RBW，以降低噪声电平的值从而保证信号不被噪声淹没。另一方面，降低RBW也会降低每次扫频的速度，所以，扫频的分辨率和测试的速度之间有一个权衡。

除此之外，我们在平常的测试中，经常遇到通过频谱仪测试最大功率时发现功率小了几dB。在这种情况下，有部分客户认为仪器是不是没有校准或者出了问题。

实际上很大的可能是RBW的设置不够合理。RBW决定了采样过程中采集点的数量，当采样点少（RBW大）时，很可能信号的峰值落在2个频点之间，最终导致捕获到的峰值功率并不是实际的值。

除了RBW之外，视频带宽（Video Bandwidth，VBW）滤波器通过对FFT引擎输出的信号进行数字滤波和处理，对信号的幅度进行平滑处理。视频带宽反映的是频谱分析仪接收机中位于包络检波器之后的视频滤波器的带宽。这种滤波器也影响显示的噪声，但与分辨带宽的方式不同，在视频滤波器中，噪声的平均电平保持不变但噪声的变化减少。因此，视频滤波器的作用是“平滑”信号的噪声,因此，改变VBW不能改善灵敏度，但在测量小功率信号时，VBW改善了识别能力和再现性，其测试曲线更加光滑，但扫描时间也相应增加。

如果来自锁相环(PLL)或互调失真产物的尖刺可能会压倒感兴趣的信号，而降低RBW将降低噪声底线，降低VBW将进一步平滑剩余的噪声，那么频谱分析仪就可以揭示出以前隐藏的信号的精确测量。

低噪声放大器（LNA，Low Noise Amplifiers），或前置放大器（AMP），一般分为射频前端放大器和中频放大器，他们的目的都是适当的放大信号便于后续处理。如果信号的功率很低，在经过预选或中频滤波器后，ADC可能无法对其进行充分的处理，那么增加前置放大器的增益可以使信号达到足够的电平，已进行采集与处理。现有的前置放大器类型多种多样，以虹科R5550的前置放大器模块为例：

其前置放大器有两个独立的放大器单元组成，先绕过第一个放大器，然后再绕过第二个放大器，就可以逐渐提高设备前端的功率处理能力。而同时打开两个放大器可提供最大的灵敏度，但会降低处理大信号时不失真的能力，下表总结了前端增益的可用设置，需要选择合适的放大器设置来均衡灵敏度与饱和电平：

衰减器（ATT）是和放大器功能相反的设备，它是为了保护频谱仪不受损坏，在测量高电平信号时，为了不损坏频谱分析仪，必须对信号进行衰减，同时也可以通过调整衰减器进入混频器的电平，可以得到较大的动态范围。而将衰减器调的很小时，则可以降低噪声电平的值，使得信号不被噪声淹没，以提高频谱分析仪的灵敏度。

在使用频谱分析仪观测信号时，需要结合信号特征进行调整，需要根据需求对各项参数进行尝试，一切以捕捉所需信号为目的，合理的使用频谱分析仪才可以获得更好的观测效果。