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什么是频谱分析仪底噪，影响底噪的因素有哪些？
本期我们一起来了解一下频谱分析仪中一个非常重要的概念 —— 底噪，以及探讨影响底噪的关键因素有哪些。
在频谱分析的世界里，底噪就像是一个隐藏在幕后的背景声音。频谱分析仪的底噪，简单来说，是指在没有任何外部信号输入的情况下，仪器所显示的那部分噪声电平就是底噪，它是由仪器内部各种电子元件和电路自身产生的噪声叠加而成的，是仪器固有的一种特性，是一个衡量仪器性能的重要指标。
了解和关注频谱分析仪的底噪具有重要意义。我们利用频谱对微弱信号进行检查时，比如远距离的无线信号或者低功率的射频发射。如果底噪过高，这些微弱信号就可能会被底噪所掩盖，影响到信号测量的准确性和精度。一般来说影响底噪的因素有以下三方面。
一、仪器的内部噪声源
1. 热噪声：热噪声是频谱分析仪底噪的一个主要来源，它是由电子在导体中的随机热运动产生的。在频谱分析仪中，电阻等电子元件都会产生热噪声，这种噪声的功率与温度成正比，与电阻值和带宽也有关系。温度越高，电阻值越大，带宽越宽，热噪声功率就越大，从而导致底噪升高。
2. 散粒噪声：散粒噪声主要存在于半导体器件中。当电子在这些器件中流动时，由于电子的离散性和随机性，会产生散粒噪声。在频谱分析仪的前端放大器等部件中，散粒噪声会对底噪产生影响。尤其是在低电流情况下，散粒噪声可能会变得比较显著。
3. 本振相位噪声：本振是频谱分析仪中用于产生与输入信号进行混频的本地振荡信号的关键部件。本振的相位噪声是指本振信号在频率域上的短期频率不稳定度。它就像一个不稳定的时钟，时而快时而慢，这种不稳定性会在混频过程中与输入信号相互作用，产生额外的噪声边带，从而使底噪恶化。
二、仪器的硬件参数因素
1. 分辨率带宽（RBW）：分辨率带宽是频谱分析仪中一个非常重要的参数，它直接影响着底噪的水平。分辨率带宽越窄，仪器对信号的频率分辨能力就越强，也会使底噪降低。例如，当我们将分辨率带宽从 1MHz 减小到 100kHz 时，底噪会降低 10dB左右。因此，在实际应用中，我们需要根据测量需求合理选择分辨率带宽，以平衡对信号分辨率和底噪的要求。
2. 前置放大器增益：频谱分析仪的前置放大器用于放大输入信号，提高仪器的灵敏度。然而，前置放大器的增益也会对底噪产生影响。一般来说，打开前置放大器会降低底噪，增加前置放大器的增益可以提高对微弱信号的检测能力。
三、外部环境因素
1. 环境温度：正如前面提到的，仪器内部的热噪声与温度有关。同样，外部环境温度也会通过影响仪器的散热情况，进而对底噪产生影响。在高温环境下，仪器的散热效率降低，内部温度升高，热噪声功率增大，导致底噪升高。
2. 电磁干扰：外部的电磁干扰也是影响频谱分析仪底噪的一个因素。在一些电磁环境复杂的场所，可能存在较强的电磁干扰信号。这些干扰信号可能会通过仪器的天线、电源线等途径进入仪器内部，与仪器自身的信号相互叠加，从而使底噪升高。
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