射頻設(shè)計(jì)中這么多的的”xBW“，到底該怎么區(qū)分？

我們繼續(xù)聊一下射頻人常常遇到的一個(gè)詞“BW”。BW：“BandWidth”，也就是帶寬。這個(gè)大家都知道，但是為什么有如此多的xBW？

首先想一下我們工作中遇到的那些xBW吧？ OBW&IBW / RBW&VBW 。其實(shí)我不要什么BW，我更喜歡BMW。

No.1 OBW & IBWOBW

這里有兩種含義，一種是Operation Bandwidth，即工作帶寬，是指一個(gè)通信系統(tǒng)的最大可工作的帶寬。這個(gè)主要由射頻前端的收發(fā)濾波器或者收發(fā)雙工器決定。通常情況下，這個(gè)帶寬也就是各個(gè)運(yùn)營(yíng)商所能夠用到的頻譜帶寬，比如在5G頻譜分配中，中國(guó)電信的3400MHz-3500MHz，100MHz帶寬，中國(guó)聯(lián)通，3500MHz-3600MHz，100MHz帶寬。中國(guó)移動(dòng)2515MHz-2675MHz的160MHz帶寬和4800MHz-4900MHz的100MHz帶寬。但由于中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通聯(lián)合建設(shè)5G，所以中國(guó)電聯(lián)的AAU帶寬為3400MHz-3600MHz的200MHz帶寬。

OBW另一種含義是 Occupied Bandwidth，即占用帶寬，占用帶寬是在某些地區(qū)(如日本和美國(guó))為設(shè)備指定的監(jiān)管要求。它最初由ITU-R定義為最大帶寬，在此之外的排放不超過總排放的一定百分比。LTE的占用帶寬等于信道帶寬，在信道帶寬之外，最多允許1%的發(fā)射量(每邊0.5%)。

IBW即Instantaneous Bandwidth，瞬時(shí)帶寬，是指通信系統(tǒng)在瞬間可發(fā)射和接受信號(hào)的最大帶寬。這個(gè)受數(shù)字采樣頻率和PA的工作帶寬限制，1、PA是線性器件，如果頻帶太寬，其線性特性很難保證，一旦超過線性范圍，PA性能下降，峰均比嚴(yán)重；2、RRU中的數(shù)字采樣一般有ADC完成，高精度的ADC十分昂貴，在低成本的前提下，IBW很難作的很寬。這也是5G NR的AAU的一個(gè)重要指標(biāo)。據(jù)說N在5G招標(biāo)中的失利就與這個(gè)IBW有關(guān)。中國(guó)電聯(lián)提出了苛刻的200MHz的IBW。

工作帶寬（OBW），瞬時(shí)帶寬（IBW）和占有帶寬（oBW）之間的關(guān)系。我們借用無(wú)線深海《一文看懂RRU：基站輻射的「萬(wàn)惡之源」》的總結(jié)：工作帶寬>=瞬時(shí)帶寬>=占有帶寬。“比如，一款5G RRU支持的工作帶寬是400M，IBW是300M，OBW是200M，運(yùn)營(yíng)商可在這300M IBW的范圍內(nèi)靈活配置載波來(lái)發(fā)射信號(hào)，可以是連續(xù)的200M，也可以是不連續(xù)的幾塊，如100M+50M+50M，總之這些載波的帶寬之和不能大于200M的OBW，邊界跨度不能超過300M的IBW。”

No.2 RBW & VBW

這兩個(gè)帶寬通常在測(cè)試儀器中出現(xiàn)，比如頻譜分析儀。

RBW即 Resolution Bandwidth，分辨率帶寬。RBW決定了分辨率帶寬，而分辨率帶寬與儀器能探測(cè)到的最小帶寬有關(guān)。帶寬越小，光譜分辨率越高。然而，顯示器更新所考慮的全頻率范圍的速度和頻率分辨率之間存在權(quán)衡，后者與區(qū)分緊密相連的頻率成分有關(guān)。對(duì)于掃頻調(diào)諧的架構(gòu)，這種掃頻時(shí)間的關(guān)系是有用的:ST是掃頻時(shí)間(以秒為單位)，k是比例常數(shù)，跨度是所考慮的頻率范圍(以赫茲為單位)，RBW是分辨率帶寬(以赫茲為單位)。它決定了射頻噪聲的底面以及兩個(gè)信號(hào)的距離有多近，并且仍然可以被分析儀分解成兩個(gè)單獨(dú)的峰值。降低RBW濾波器的帶寬會(huì)降低測(cè)量噪聲底，反之亦然。這是由于較高的RBW濾波器比較低帶寬的RBW濾波器通過包絡(luò)檢波器的頻率成分更多，因此較高的RBW會(huì)導(dǎo)致較高的測(cè)量噪聲下限。

VBW即Video  Band Wdth，顯示帶寬。平均或峰值檢測(cè)然后指的是設(shè)備的數(shù)字存儲(chǔ)部分如何記錄樣本，它采取幾個(gè)樣本每時(shí)間步和只存儲(chǔ)一個(gè)樣本，要么樣本的平均值或最高的一個(gè)。視頻帶寬決定了區(qū)分兩個(gè)不同功率級(jí)別的能力。這是因?yàn)檩^窄的VBW可以消除檢測(cè)器輸出中的噪聲。這個(gè)濾波器是用來(lái)通過消除包絡(luò)線的噪聲來(lái)平滑顯示的。與RBW相似，當(dāng)VBW小于RBW時(shí)，VBW會(huì)影響顯示的掃描時(shí)間。當(dāng)VBW小于RBW時(shí)，這種掃描時(shí)間的關(guān)系是有用的。

RBW，分辨率帶寬，有人也叫參考帶寬，表示測(cè)試的是多大帶寬的功率，如測(cè)試一GSM2W干放滿功率單載波輸出時(shí)，RBW設(shè)為100KHz時(shí)測(cè)得30dBm，設(shè)為200KHz測(cè)得33dBm。RBW實(shí)際上是頻譜儀內(nèi)部濾波器的帶寬，（是中頻濾波器的3dB帶寬），設(shè)置它的大小，能決定是否能把兩個(gè)相臨很近的信號(hào)分開。它的設(shè)置對(duì)測(cè)試結(jié)果是有影響的。只有設(shè)置RBW大于或等于工作帶寬時(shí)，讀數(shù)才準(zhǔn)確，但是如果信號(hào)太弱，頻譜儀則無(wú)法分辨信號(hào)，此時(shí)即使RBW大于工作帶寬讀數(shù)也會(huì)不準(zhǔn)。

VBW，視頻帶寬，表示測(cè)試的精度，越小精度越高，如將VBW設(shè)為100KHz，表示每隔100KHz取一個(gè)樣測(cè)試其電平，因此可以看到VBW設(shè)置越小其測(cè)試曲線越光滑。

VBW是峰值檢波后濾波器帶寬，主要是使測(cè)試信號(hào)更加圓滑。也是3dB帶寬。別的廠家有6dB帶寬的。RBW要比VBW重要得多。一般安捷倫推薦VBW<0.01RBW.但很多實(shí)驗(yàn)表明VBW=0.1RBW最合理。

RBW是解析帶寬，VBW是視頻帶寬。RBW不要超過SPAN的十分之一，VBW可以設(shè)置為自動(dòng)，如果信號(hào)比較弱的情況下，可以將VBW減小。

小結(jié)：

前面介紹的OBW和IBW時(shí)通信系統(tǒng)的工作指標(biāo)，而后者RBW和VBW是測(cè)試儀器用到的分辨率和顯示帶寬。雖然在射頻設(shè)計(jì)中，我們經(jīng)常碰到，但還是要注意區(qū)分?；煜巳菀佐[出笑話來(lái)。

當(dāng)然除了文中提到的，還有載波帶寬CBW，中頻帶寬IFBW（IBW），相對(duì)帶寬和絕對(duì)帶寬。