RBW, dBmの計算について

質問

RBW, dBmの計算について

スペアナを使って測定して出た値が下記になります
RBW=5MHz

...
70MHz -90dBm
72.5MHz -100dBm
75MHz -60dBm
77.5MHz -80dBm
...

問題(1)：
以上の値によって、下記の周波数の電波強度を知りたい：
71MHz ??? dBm
72MHz ??? dBm
73MHz ??? dBm
74MHz ??? dBm
75MHz ??? dBm
76MHz ??? dBm
どんな計算式があるのでしょうか？

問題(2)：
RBWにより、1Hzあたりの数値（dBm/Hzの単位）を計算することができるでしょうか？
例えば、
71,000,000 Hz ??? dBm
71,000,001 Hz ??? dBm
71,000,002 Hz ??? dBm
71,000,003 Hz ??? dBm
71,000,004 Hz ??? dBm
71,000,005 Hz ??? dBm
71,000,006 Hz ??? dBm
71,000,007 Hz ??? dBm
......

回答No.3

sunspot_number

まず先の私の回答での訂正です。すみません。

>その様な1Hzあたりのレベルの測定は、普通 発信器のキャリアの中心周波数からどれだけ離れた周波数での雑音レベルを行なうのに用います。
　↓
>その様な1Hzあたりのレベルの測定は、普通 発振器のキャリアの中心周波数からどれだけの周波数を離れた所でどれだけの雑音レベルが有るのかの測定を行なうのに用います。

答え(1):で取り上げたのは、補間計算ですが、測定値（つまり科学で言うところの「観測値」）なのでこれは単なる補間計算だけではなく、近似計算で用いられる最小二乗法の方が向くでしょう。

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私が所有しているのはもう十五年以上前に購入した、アドバンテストのR3361Aという測定周波数範囲：9kHz～2.6GHz、最小RBW：30Hz　のトラッキング・ジェネレーター内臓のスペアナです。
今となってはもう古く、

最新（近）のスペアナのように高周波の段階でＡＤ変換してＤＳＰ機能で解析するようなのには、まだ十分に私の頭は付いていきません。

その手のスペアナをお使いですか？

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正直申し上げますと、あなたのご質問と補足を拝見しても、あなたの測定の意図が私にはまだ判りません。
→どういう目的でどういう場面でそのような測定をなさったのか？ → 企業秘密ならお答えいただかなくても構いませんが、参考のため、せめてご使用のスペアナのメーカーと機種名ぐらいはお教え頂きたいと思います。

その70MHz辺りのレベルを詳しく知りたいのでしょうが、それなら何故SCANのSTOPが3GHz？　でしかもRBWが2MHz越え？（RBWの幅がそれを選んでいるのは、あくまでも70MHz～3GHzという広帯域スキャンだから仕方なくでしょうが。）

普通の人は、例えば69MHzから79MHzの範囲を10MHz SPANで、十分狭いRBWで、なんなら必要な十分遅いスキャン速度と繰り返し回数を掛けて測定します。

あなたのお示しになった測定方法や測定値では結果を求めるのは無理です。

回答No.2

KEN_2

御質問の内容では2.5MHzや0.1MHz間隔のchスペーシングの信号を正確には測定できません。

スペアナの概要と理論を理解ください。
RBWは測定する信号の「分解能帯域幅」で5MHzであれば、-3dB帯域幅が±2.5MHzは分別できなくて、70MHzから75MHzは同じ塊の波形になります。
　もし、正しく測定するならSPANを70MHzから75MHzにして、RBWを100KHz程度以下にしなければ正しい測定値ではありません。
＊RBW；「分解能帯域幅」は受信機の受信帯域幅を切り替えているので、近接の信号と分別できる周波数幅以下にする必要があるのです。
　測定器の説明書を読んで、スパンとRBW；分解能帯域幅、BVW；ビデオ帯域幅の関係を理解ください。

>スペアナを使って測定して出た値が下記になります
>RBW=5MHz、RBW: 2MHz　　←　分解能帯域幅（1-3-10シーケンス）＊
>...
>70MHz -90dBm、72.5MHz -100dBm、75MHz -60dBm、77.5MHz -80dBm・・・・
RBW；5MHzでは正しい指示値ではありません。ましてや70MHzから3GHzのフルスパン状態では測定値の信憑性がありません。

>問題(1)：
>以上の値によって、下記の周波数の電波強度を知りたい：
>71MHz ??? dBm、72MHz ??? dBm、73MHz ??? dBm、74MHz ??? dBm
電波強度の測定の規定が異なりますますので、この方法では不可能です。
分解能帯域幅（1-3-10シーケンス）でレンジ(－6 dB EMI)；9 kHz、120 kHz を使って測定します。

>問題(2)：
>RBWにより、1Hzあたりの数値（dBm/Hzの単位）を計算することができるでしょうか？
応用操作を承知されていれば可能ですが、『1 Hzの狭い分解能帯域幅（オプション）』と『雑音指数測定パーソナリティ』を使えば可能ですが、RBW；2MHzや5MHzでは論外の測定方法です。

下記の説明やアプリケーションを参照ください。
E4402B-STD ESA-E スタンダード・アナライザ、9 kHz - 3.0 GHz
http://www.home.agilent.com/agilent/product.jspx?cc=JP&lc=jpn&nid=-536902958.536894441&pageMode=OV

回答No.1

sunspot_number

まず、RBW=5MHz って間違いありませんか？

RBW:5MHzで、72.5MHzと2.5MHzの差で40dBも差が出るのが信じられません。
2.5MHz毎のレベルを計るには5MHzは広すぎます。普通SPAN周波数幅の数百分の１以下に設定します。
この辺は自動モードなら自動的に最適と思われるRBWが設定されます。

また、測定の周波数範囲は、
中心周波数とSPANはそれぞれ何MHzですか？ or スタートとストップの周波数はそれぞれ何MHzですか？

測定値は、何回測定した結果ですか？　その測定値は、多数回の平均値 or 最大値 or それ以外？
それとお使いのスペアナの測定値は1dBm未満の桁は表示できないのでしょうか？

答え(1):
補間の計算式で求められます。
補間計算の方法は検索してください。プログラムを公開しているＨＰもあります。
様々な補間計算式があります。使用する場面によってどの計算式が最適なのかは変わってきます。

答え(2):
その様な1Hzあたりのレベルの測定は、普通 発信器のキャリアの中心周波数からどれだけ離れた周波数での雑音レベルを行なうのに用います。
何十回か測定し、その平均値を元に計算します。スペアナによってはその計算機能を持っています。
計算式はスペアナの取扱説明書に載っていませんか？

でも仰るような1Hz毎の雑音レベルの計算はほとんど意味がありません。

補足

提供したデータは参考例です。

＞また、測定の周波数範囲は、
＞中心周波数とSPANはそれぞれ何MHzですか？ or スタートとストップの周波数はそれぞれ何MHzですか？

start: 70MHz
stop: 3GHz

>測定値は、何回測定した結果ですか？　その測定値は、多数回の平均値 or 最大値 or それ以外？
＞それとお使いのスペアナの測定値は1dBm未満の桁は表示できないのでしょうか？
測定値は多数回の平均値です（4~7回、Avg model）。
1dBm未満の桁は表示できる。

-------------
実は、問題が下記になります：

スペアナを使って測定したデータファイルA：
start: 70MHz
stop: 3GHz
RBW: 5MHz

70MHz A1dBm
72.5MHz A2dBm
75MHz A3dBm
77.5MHz A4dBm
...

スペアナを使って測定したデータファイルB：
start: 70MHz
stop: 3GHz
RBW: 2MHz

70MHz B1dBm
71MHz B2dBm
72MHz B3dBm
73MHz B4dBm
74MHz B5dBm
...

上記のファイルAあるいはファイルBを下のフォーマットファイルCに変更したい：

フォーマットファイルC：
70MHz C1dBm
70.1MHz C2dBm
70.2MHz C3dBm
70.3MHz C4dBm
70.4MHz C5dBm
70.5MHz C6dBm
70.6MHz C7dBm
70.7MHz C8dBm
70.8MHz C9dBm
70.9MHz C10dBm
71MHz C11dBm
71.1MHz C12dBm
......

即ち、
(1)（A1, A2, A3, A4...)によって、（C1, C2, C3, C4, ...）の数値を計算することができるでしょうか？
(2)（B1, B2, B3, B4...)によって、（C1, C2, C3, C4, ...）の数値を計算することができるでしょうか？