频谱仪带宽和检波器详解
频谱仪的设置中，带宽和检波器的设置⾮常重要，不同的设置带来不同的测试结果，⽤户在使⽤中如何正确设置？不同设置的读数差异如何理解？
在前⽂《频谱仪基础功能使⽤技巧》中，简化介绍了频谱仪的参数设置。本⽂进⼀步深⼊探讨频谱仪带宽和检波器的⼯作原理，帮助掌握频谱仪参数设置规则，从⽽理解测试结果的含义，及其不同参数设置带来的差异。
本⽂探讨的内容要点：
频谱分析模式，未涉及宽带⽮量分析模式
RBW定义、实现⽅法、扫描⽅式及其设置规则
检波器定义、实现⽅法及其设置规则
不同设置得到不同频谱读数的原因分析
分辨率带宽RBW
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频谱仪分辨率带宽RBW，是指中频数字滤波器的-3dB频率宽度，体现频谱的频率最⼩间隔，也就是频率分辨率，现代频谱仪的RBW通常是数字滤波器的带宽。
RBW⼯作模式，通常有FFT模式和频率扫描Sweep模式。
FFT模式，本振扫描⽅式是步进的，STEP频率间隔较⼤，I/Q基带滤波器带宽⼤于STEP的1/2，每个测试点多点IQ信号采样，并进⾏FFT和数字滤波，采样率以及采样和过采样点数决定了频率分辨率，即RBW的数值，数字滤波器决定⾼斯形状及其形状因⼦。
Sweep模式，本振连续扫描，微⼩步进远⼩于RBW，I/Q数字基带滤波器组合成数字中频滤波器，并决定其形状和RBW，每个测试点得到1对I/Q数据。
当前数字技术的发展，确定了FFT模式成为主流，尤其在较⼩RBW设置情况下测试速度优势明显，Sweep模式应⽤于-3dB⾼斯滤波器以外的其他类型滤波器，例如5极滤波器、RRC和信道滤波器等。另外，较⼤RBW(如>1MHz)的⼯作模式，⼀般采⽤Sweep。
Auto模式，根据测试带宽和测试时间等参数，按照上述规则，⾃动选择设置合适⼯作模式。FFT模式
Sweep模式
动态⽰意图展现了频谱扫描⽅式与RBW滤波器，上图蓝⾊曲线代表中频滤波器
的形状，因为本振的扫描，在频域上，中频滤波器和输⼊单载波位置发⽣相对
变化，变化过程中，红蓝两线的交点变化形状与滤波器形状完全相同，⽽且此变更管理流程
交点幅度对应此时中频电平，下⽅图⽰在载波频点处，放⼤观察的频谱绘制过
程。
RBW设置：
⾸选依据测试标准设置值，没有标准的情况下，兼顾频率分辨率、速度和灵敏度。
减⼩RBW：频率分辨率提⾼，测试速度减慢，灵敏度提⾼、底噪声下降10lg(RBW1/RBW2）。
通⽤频谱模式选择 -3dB带宽，EMI测试选择-6dB带宽定义。
扫描⽅式FFT/Sweep⾃动设置Auto是⾃动最佳模式选择，⽆需⼿动切换设置。
视频带宽VBW
视频滤波器的作⽤使曲线变得平缓，是低通滤波器，带宽是VBW，VBW越⼩，曲线变化越平坦。现
代频谱仪中的视频滤波器是数字低通滤波器，与多次平均的效果类似。视频滤波器去除噪声和⽑刺，通常不影响窄带信号频谱测试电平的准确性。
VBW设置：
⾸选依据测试标准设置值。个人自传书
通常设置VBW≥RBW。
噪声信号分析时，可采⽤较⼩的VBW，获得平缓的均值。
检波器Detector
检波器是⽤来检测信号电压包络电平值的器件，在现代频谱仪中，检波器是⼀组算法，作⽤于中频I/Q采样值的电平模值。
图中显⽰检波器的算法，横轴是频率轴，纵轴对应中频电压包络；
虚线隔开的两个部分，各⾃对应了测试频谱上相邻的两个显⽰频点（Pixel
n,n+1）；
上半部分，是N个采样点和测试点，⽰意图中N=5，实际频谱仪应⽤中，样点数
远⼤于此，数组V={v1,v2,...,vn}
最⼤峰值Max Peak
所有采样值中取⼀个最⾼值显⽰出来，算法max(V)
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最⼩峰值Min Peak
在采样值中选⼀个最⼩值显⽰在像素点上，算法min(V)
⾃动峰值Auto Peak
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同时显⽰最⼤及最⼩峰值，两点之间⽤垂直线相连
取样Sample
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对中频信号的包络N个采样值只显⽰⼀个，如第⼀个，⽽且频谱上所有显⽰点均
仰组词按照此规则，每N个点中只取第⼀个作为显⽰像素点，算法Vx=v1
均⽅根RMS
所有采样值的均⽅根，算法rms(V)
平均值AV
计算像素点对应的所有采样值的线性平均，算法mean(V)
准峰值QP
⽤于EMI⼲扰测量在标准中定义了充放电时间和脉冲响应的检波器
检波器设置：
RMS检波器得到平均功率
由频谱分析扫描宽带SPAN和测试点数Points决定的频点间隔STEP=SPAN(Points-1)，如果STEP>RBW，每个测试Point对应的N个频率不同的RBW采样点，那么不同检波器的读数有差异，例如，频谱仪输⼊单载波CW信号，STEP>RBW时，Peak (Max或Auto)读数等于信号实际电平，其它类型检波器的读数，⼩于实际值。
频谱仪扫描时间（扫描速度）决定了采样点数量，相对较长的测试时间，可获取更多的样点，对于RMS和AV检波器的数值越稳定。
特别注意
根据以上分析，要保证频谱数据准确，注意SPAN和点数设置，确保STEP<0.5*RBW.
⾃动设置的扫描时间Auto sweep time是最短时间，⽽最佳的扫描时间设定⽅法，⾸先Auto，然后适当提⾼扫描时间，⼀般不⼩于100ms，这样设置更加准确。
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