什么 是宽带噪声
距离发射机50米处，其宽带噪声功率仍可达-160dBm/Hz，足以让周围环境的噪底抬高10dB以上。
在无线电通信系统中，宽带噪声作为一种常见的干扰形式，不仅影响通信质量，还可能造成整个通信系统的瘫痪。无论是日常使用的手机、Wi-Fi路由器，还是专业的电台和基站，都面临着宽带噪声的挑战。
理解并准确测量宽带噪声，成为优化通信系统性能的关键一环。本文将深入探讨宽带噪声的本质、危害及测试方法，为相关领域的工程师和技术人员提供一套完整的解决方案。
一、宽带噪声是什么？
宽带噪声：发射机输出的功率中除去有用信号、杂散、谐波外，在宽泛的频率范围，噪声的功率谱密度。
与1/f噪声不同，宽带噪声对整个频率范围的影响相对均匀，其频谱密度图较为平坦，意味着所有频率的能量基本相同。
二、宽带噪声是怎么产生的？
信号源的热噪声经放大器放大；
本振的相位噪声经放大器放大；
IF滤波器前的热噪声、相位噪声可以用IF BPF抑制，但IF BPF后（包含末级变频）产生的所有近端噪声、杂散无法抑制；
所有电路都存在宽带噪声，但通过带宽限制可以约束宽带噪声的影响，因此噪声并不是无限的。
三、宽带噪声的危害
信号源的噪声、本振的相位噪声经过级级放大，最后从天线辐射出去。
若不经优化处理，末级功率放大器输出的宽带噪声功率谱密度可达到-100dBm/Hz量级(常见)。U-V频段，在距离50m处宽带噪声功率仍有-160dBm/Hz，这使得周围环境噪底抬高10dB以上。
噪底抬高后，该范围内接收机的接收噪声剧增，接收灵敏度明显下降。
一部大功率发射机在发射时，会压制周围一定面积范围内的接收机。
为不影响距离发射机10m（衰减40+dB）以外的接收机，宽带噪声应该抑制到<-115dBm（近端），<-135dBm/Hz（远端）。
手持台输出功率稍小，宽带噪声要求一样。
宽带噪声近似白噪声，无法抗拒。
四、宽带噪声测试方法
1.如果发射机的功率大于2W，宽带噪声一般都要求小于-100dBm,测试的动态范围大于130dB。由于频谱分析仪动态范围的限制，为了能测出宽带噪声，必须在频谱分析仪前端合适的地方放置一带通滤波器，只允许测试的宽带噪声频段通过，抑制发射机工作频率的主峰。
为了保证测试的准确性，对带通滤波器的要求：>90dBc/Fo±10%
2.测试时间常数一般为1s，测的数值为有效值rms。
3.频谱仪的设置RBW
RBW决定了能够通过中频滤波器的宽带噪声信号的功率，这也就意味着会影响频谱仪的底噪声水平。如果测试的是宽带信号，那么同样也会影响显示的信号功率大小。
当降低RBW时，频谱仪显示的底噪声也会随之而降，反之，当增大RBW时，底噪声也会随之增大。如果要从理论上分析RBW对频谱仪底噪声的影响，那么就要从下面的公式说起。假设在室温下(290K)，则频谱仪的底噪声为：
Noise Floor, rms = kBT0 * FSA * GSA
式中，k为玻尔兹曼常数，B为系统带宽，FSA为频谱仪整个链路的等效噪声因子，GSA为整个链路的增益。通常，频谱仪的链路都做了校准，因此GSA=1。
Noise Floor, rms = kBT0 * FSA
对于频谱仪而言，系统带宽B与RBW之间有一定的比例关系，这取决于所使用的中频滤波器的类型，比如目前广泛应用于频谱仪的Gaussian滤波器，系统带宽B与RBW基本相同。
为了便于理解，将上式写为对数形式，如下：
Noise Floor, rms = -174dBm/Hz + NFSA + 10lg(RBW)
由上式可知：RBW越大，频谱仪的底噪越高；RBW增大10倍，则底噪将抬高10dB。
五、总结
宽带噪声作为无线系统不可忽视的“隐形杀手”，其测试是保障电磁兼容性的关键。通过高抑制度滤波、精细的频谱仪参数优化及严格的测试环境控制，可准确评估噪声水平，为发射机设计优化提供依据。未来，随着5G/6G高频段应用普及，宽带噪声测试将面临更严苛的动态范围挑战，推动滤波技术与测量仪器的持续革新。
