射频设计：解码各类带宽的关键差异

发布时间：2023-02-23 17:30:02

来源：RF技术社区 (https://rf.eefocus.com)

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OBW即操作带宽或占用带宽，是一个多维度的概念。在操作带宽的语境下，它指的是通信系统能够正常工作的最大带宽，这通常受限于射频前端的收发滤波器或双工器的性能。以5G频谱分配为例，不同运营商分配的频谱带宽就是其工作带宽的体现。而在占用带宽的语境下，OBW是一个监管要求，特别是在某些地区，它定义了设备在发射信号时所占用的最大频谱范围。这个范围之外的发射量受到严格限制，以确保频谱资源的有效利用和避免对其他通信系统的干扰。

IBW，即瞬时带宽。它指的是通信系统在某一瞬间能够发射和接收信号的最大带宽。这个参数受到数字采样频率和功率放大器（PA）工作带宽的限制。数字采样通常由ADC（模数转换器）完成，高精度的ADC成本高昂，因此在低成本设计中，IBW往往难以做得非常宽。同时，PA作为线性器件，在宽频带下保持线性特性也是一个挑战。一旦频带过宽，PA的性能可能会下降，导致峰均比问题。在理解了OBW和IBW的基础上，我们可以进一步探讨它们之间的关系。简单来说，工作带宽通常大于等于瞬时带宽，而瞬时带宽又大于等于占用带宽。这意味着在设计通信系统时，我们需要确保系统的IBW能够满足运营商的实际需求，同时OBW也要符合监管要求，以避免频谱资源的浪费和干扰问题。

以5G RRU为例，如果它支持的工作带宽是400M，而IBW是300M，OBW是200M，那么运营商在实际配置载波时，可以在300M的IBW范围内灵活选择。他们可以选择连续的200M带宽进行信号发射，也可以选择不连续的几块带宽，如100M+50M+50M的组合。但无论如何配置，这些载波的带宽之和都不能超过200M的OBW限制，同时它们的边界跨度也不能超出300M的IBW范围。RBW决定了仪器能够探测到的最小带宽。当我们想要更精细地分辨信号时，就需要减小RBW的值。这样，频谱分析仪就能够区分出更紧密的频率成分。然而，减小RBW也会影响到测量的速度，因为仪器需要更长的时间来扫描整个频率范围。因此，在选择RBW时，我们需要根据实际需求来权衡分辨率和扫描速度。

在实际应用中，RBW的设置对测试结果具有直接影响。只有当RBW大于或等于信号的工作带宽时，我们才能获得准确的读数。如果RBW设置过小，而信号又较弱，那么频谱分析仪可能无法分辨出信号，导致读数不准确。与RBW不同，VBW主要影响测试的精度和显示的平滑度。VBW可以理解为对检测器输出进行平滑处理的滤波器带宽。较窄的VBW能够消除检测器输出中的噪声，使测试曲线更加光滑。然而，VBW的设置也会影响到扫描速度。当VBW小于RBW时，扫描时间会增加。

在实际操作中，我们通常会根据测试需求来调整RBW和VBW的值。一般来说，为了保证测试的准确性和平滑度，我们会尽量保持VBW小于RBW。然而，具体的设置值需要根据实际情况进行调整，以达到最佳的测试效果。需要注意的是，RBW和VBW虽然都是关于带宽的概念，但它们在测试仪器中的作用和意义是不同的。RBW主要影响分辨率和扫描速度，而VBW则影响测试的精度和显示的平滑度。因此，在使用频谱分析仪等测试仪器时，我们需要根据实际需求来合理设置这两个参数。