RBW 調低讓低功率訊號浮出水面-觀察小訊號的好方法

用頻譜看大功率訊號基本上都沒有太大問題，但如果觀察的對象是小功率訊號，那問題就來了! 因為小功率訊號通常很容易被雜訊淹沒，這時候就需要調整Resolution Bandwidth(RBW)來讓基準雜訊降低，我們來看個實例吧。

RBW = 3MHz

先來看下面這張圖，Res BW設定為3MHz，你有看出什麼異狀嗎? 我想大家應該都只看到一個帽子形狀的軌跡而已，其實在軌跡下方有個很小的訊號被Noise floor蓋住了，這個小訊號功率大約-80dBm，因為下圖的Noise floor功率比它大，因此無法發現這個小訊號的存在。

你可能會問那我是怎麼知道有這個訊號存在? 一開始我當然不知道有這個訊號，只是今天在使用頻譜的過程中剛好發現它，想說機會難得可以拿來當範例，所以其實我是事後諸葛。

RBW = 100K

這裏我們先來複習一下，解析頻寬(RBW)的概念。頻譜軌跡點的高度代表每個RBW內的能量，但是別忘囉! 下圖中的RBW棒子在實際上是彼此重疊的，因此把RBW乘上軌跡點數並不會等於Span的頻寬。

若RBW越小，棒子數量就越多，頻譜就需要花更多時間完成掃描。而RBW變小會導致在頻寬內所累積的能量也變小，因此整個軌跡會往下移動，但彼此的相對位置不變。我實際做個實驗你就知道了(如下圖)，上方的軌跡是剛才的3.0MHz，下方是100KHz，所以兩者的能量相差30倍，換算成dB就如下圖所示大約是下降14.8dB。

小訊號浮出來了

軌跡下降後，不知您是否有看出什麼端倪? 在帽子的右方，那個不知名的Unknown signal浮出來了，所以若要看小功率的訊號，要用小一點的RBW，只不過若調得太小掃描時間(sweep time)會變得很長，甚至會超過10秒。

各種 RBW 的影響

為了觀察各種RBW設定對頻譜軌跡的影響，我將訊號移除只剩下Noise floor，並且利用各種不同的RBW去觀察Noise floor的Level，你會發現幾個現象

• RBW越小，Noise floor越低
  因為頻寬變小，累積的能量就小。
• RBW越小，受Noise影響越高
  由於雜訊(環境+儀器)是固定的，累積的頻寬越窄，雜訊平均的效果就越低。

所以若要觀察很小的訊號，記得要把RBW設窄一些，只要sweep time還能接受，這樣的設定就能用。

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