如何選擇頻譜分析儀的視頻濾波器帶寬

不合適的VFB設(shè)置可能引起極大的測(cè)量誤差，因此，了解何時(shí)需要改變VFB 的設(shè)置就非常重要（特別是當(dāng)默認(rèn)的設(shè)置有可能引起麻煩時(shí)）。VFB設(shè)置的正確 使用可以保證完成最佳的測(cè)量。

頻譜分析儀中的視頻濾波器僅與顯示有關(guān)，更準(zhǔn)確地說，與分析儀屏幕上 顯示有關(guān).VFB是指放大顯示信號(hào)的電路（或?yàn)V波器）的帶寬，該電路的準(zhǔn)確命 名是檢波器后電路，因?yàn)橐曨l濾波器接在檢波器之后，而大多數(shù)頻譜分析儀用 戶熟知的分辨率濾波器則位于檢波器的前面。

非常窄的檢波器后帶寬等效于一個(gè)平均電路，因此，視頻濾波器有時(shí)也當(dāng) 作一個(gè)信號(hào)平均器使用。不管怎樣描述或使用，VFB要與分辨率帶寬（RB）一起 理解，否則，VFB值沒有任何意義。例如，10KHz寬的VFB既可以認(rèn)為寬也可以 認(rèn)為窄，這要根據(jù)分辨率帶寬濾波器而定，若RB濾波器設(shè)置為1KHz，10KHz的 VFB認(rèn)為是寬；但若RB設(shè)為1MHz，10KHz的VFB就認(rèn)為是窄。VFB通常要同RB濾波 器一起考慮（以比值形式），該比值應(yīng)根據(jù)欲顯示的信號(hào)類型以及要完成或測(cè) 量的參數(shù)而定。

一般的默認(rèn)設(shè)置是將VFB設(shè)為與RB相等，RB是獨(dú)立變量，而VFB要根據(jù)RB的 設(shè)置而變。因此，只要保持默認(rèn)設(shè)置，當(dāng)分辨率帶寬變化時(shí)，VFB隨之而變，但 VFB的變化并不影響RB的設(shè)置。一旦VFB單獨(dú)變化，就不再是默認(rèn)設(shè)置（耦合或 自動(dòng)位置），不再受RB變化的影響。為什么要使VFB比RB寬一些或窄一些呢? 有 兩方面的原因：一是滿足特殊信號(hào)類型的顯示需要，二是與先進(jìn)的頻譜分析過 程有關(guān)。頻譜分析儀通常測(cè)量三種基本的信號(hào)類型——正弦波、脈沖和那些碼分多址 （CDMA）和正交幅度調(diào)制（QAM）中使用的或其它隨機(jī)或偽隨機(jī)分布的隨機(jī)信 號(hào)。VFB的設(shè)置對(duì)純正弦波沒有什么意義，雖然隨著VFB降低、測(cè)量時(shí)間將增 加，但VFB的變化對(duì)信號(hào)顯示沒有什么影響。因此，除非有更好的原因，沒有必 要將VFB設(shè)置得比RB小一點(diǎn)?？赡艿脑蚴钦也ㄐ盘?hào)的噪聲問題，當(dāng)有噪聲 時(shí)，較窄的VFB可以平滑噪聲，使正弦波的顯示更好一些。通常，對(duì)于正弦波信 號(hào)，最好是保留VFB的默認(rèn)設(shè)置。

脈沖信號(hào)需要較寬的VFB以進(jìn)行最好和最精確的測(cè)量和顯示。有些頻譜分析 儀用戶認(rèn)為3：1的VFB/RB比足夠了，而有些人則認(rèn)為需要10：1，作者認(rèn)為5：1 的比值就相當(dāng)夠了。不過，默認(rèn)的1：1比值也能提供可接受的測(cè)試結(jié)果，大多 數(shù)人仍然保持默認(rèn)的設(shè)置。但是，若是做到VFB與RB不`相關(guān)，并且使之寬于 RB，能得到最準(zhǔn)確的頻譜顯示和測(cè)量結(jié)果。

隨機(jī)信號(hào)的變化性帶來了測(cè)量問題，其頻譜在每次掃描時(shí)都發(fā)生變化，獲 得穩(wěn)定的可重復(fù)顯示的最簡(jiǎn)單方法是將信號(hào)通過一個(gè)較窄的VFB進(jìn)行顯示平滑。 此處的“窄”通常是指至少采用100：1的RB/VFB比，為了得到更高準(zhǔn)確度的結(jié) 果，該比值還有可能為1000：1或更高，這意味著當(dāng)RB為10KHz時(shí)，將VFB設(shè)為 10Hz一點(diǎn)也不奇怪。不過，非常窄的VFB將大大增加測(cè)量時(shí)間，只有必要時(shí)才使 用。

在進(jìn)行先進(jìn)的測(cè)量時(shí)，VFB有可能時(shí)寬時(shí)窄以完成復(fù)雜的測(cè)量過程。具體如 何設(shè)置不能在一般意義上討論，每種方法都不同，同時(shí)取決于要完成的測(cè)量任 務(wù)。以下舉兩個(gè)例子以說明這種觀點(diǎn)。

非常窄的VFB可作為平均電路，對(duì)于脈沖信號(hào)的平均值取決于占空系數(shù)，即 通斷比。因此，1μs寬的脈沖寬度和1KHz的脈沖重復(fù)頻率（PRF）就有1000：1 的占空系數(shù)比，平均指將為峰值下20log(1000)=60dB。

另一個(gè)例子是脈沖信號(hào)采用較寬的VFB設(shè)置。此時(shí)，感興趣的是顯示和測(cè)量 調(diào)制脈沖信息，測(cè)量時(shí)要使用頻譜分析儀的零頻寬方式，即將分析儀的整個(gè)屏 幕設(shè)置為僅顯示一個(gè)頻率，這樣就能得到檢波或解調(diào)的時(shí)域顯示波形。