導(dǎo)語

在頻譜監(jiān)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(chǔ)但對于整個頻譜監(jiān)測過程而言卻十分重要。以實(shí)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(shí)時帶寬“是多少，或者對我們的實(shí)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?yàn)樗麄儾淮嬖谶@些對應(yīng)的概念，顯然這就是對這些概念不夠清晰的結(jié)果。

因此我們將為大家?guī)硪淮吻逦锥膮?shù)講解，幫助大家明確相關(guān)概念以及在頻譜監(jiān)測中的重要性。

實(shí)時分析帶寬

實(shí)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(dá)、RFID、藍(lán)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(shí)時頻譜分析儀在現(xiàn)代無線通信占用帶寬更大、調(diào)制更復(fù)雜的發(fā)展中應(yīng)用越來越多。

以虹科的R5x50系列實(shí)時頻譜分析儀為例，這些設(shè)備的實(shí)時帶寬一方面取決于接收機(jī)前端的架構(gòu)，一方面取決于數(shù)字化儀部分的ADC的采樣率。虹科的R5x50系列實(shí)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(shù)字化（DD）三種 RF 接收器前端（RFE）。每種接收機(jī)各有優(yōu)缺點(diǎn)，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(lán)牙。但是這種優(yōu)點(diǎn)也帶來了直接轉(zhuǎn)換技術(shù)固有的 IQ 和 DC 偏移的缺點(diǎn)。

將以上3種接收機(jī)前端和R5x50內(nèi)部數(shù)字化儀的2種ADC（窄帶和寬帶）進(jìn)行組合就得到了不同的運(yùn)行模式（對應(yīng)不同的實(shí)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(shí)時頻譜分析儀的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)時帶寬為0.1 / 10 / 40 / 100 MHz可調(diào)。其中R5550這個系列還可以選具備160MHz實(shí)時帶寬的I,Q模擬數(shù)據(jù)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(lián)系。內(nèi)部頻域數(shù)據(jù)比時域數(shù)據(jù)滯后一個此處未顯示的延遲，以簡化說明。觸發(fā)后如果檢測到事件，則隨后的時域 IQ 數(shù)據(jù)將存儲到內(nèi)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(dǎo)致在中心頻率 Fc 附近大約±50MHz 處出現(xiàn)幅度下降，如下圖所示：

這就是R5x50的實(shí)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(shí)時頻譜分析儀的實(shí)時帶寬（分析帶寬）取決于2個因素：接收機(jī)前端架構(gòu)和數(shù)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(shè)備是通用的，寬頻率范圍的接收機(jī)，也可用作寬帶下變頻器，對外輸出I,Q模擬數(shù)據(jù)，或者通過HIF輸出接口輸出IF信號。因此具有三個標(biāo)準(zhǔn)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。