【實作實驗室】頻譜軌跡的化妝師？視訊頻寬 VBW 原來有這個用途

Posted By StrongPiLab on 12 月 14, 2022 in 實作派StrongPiLab, 教學文, 電子學 | 0 comments

大部分有硬體背景的人對於頻譜分析儀的解析頻寬 RBW 都稍有概念，但對於視訊頻寬 VBW（video bandwidth），可能就沒這麼有概念了，因為這方面的說明文件超少的，為什麼文件這麼少？因為它其實是個配角，就讓阿信助教來告訴你吧！

VBW 的用途

簡單來說， VBW 就是頻譜的濾波器，專門用來美化頻譜的軌跡，因為頻譜的軌跡如果沒有特別設定的話，你會看到很高的雜訊，如果將 VBW 調小，顯示的軌跡雜訊就會變得緩和。以傳統的掃描式頻譜來說，每台頻譜從 Start frequency 到 Stop frequency 一定需要時間，我們稱為掃描時間為 sweep time。

先撇開橫軸為頻率這件事情不談，對於頻譜的顯示裝置來說，花時間畫 trace 這件事情基本上與示波器是完全相同的。如果各位不陌生的話，示波器有個 Bandwidth 選項，通常是 full bandwidth 或是 20 MHz，就是用來當作顯示波形的濾波器，VBW 在頻譜分析儀上正是扮演這個角色。

至於 VBW 要開多少，就要看自己的需求，頻寬越窄、trace 越平滑，在跟客戶溝通頻譜測量的過程中，一定要把 RBW/VBW 的條件告知，才不會出現兩邊 trace 不同的狀況。

今天我們就用實際的操作來讓各位體驗一下 VBW 的作用。

讓頻譜出現方波的軌跡

既然要測試 VBW 對於 trace 濾波的影響，那我一定要找一個方便展示的東西，方波最適合這種 demo 了，因為它有很多高頻的成分在裡面，對濾波器的反應會非常容易觀察，但是要如何讓頻譜出現方波呢？請各位參考【實作實驗室】頻譜儀變成示波器？原來零展頻這樣用，我把細節都寫在裡面了，基本上就是利用 Zero span 的原理把頻譜變成解調器，讓調變訊號出現在頻譜上。

只要你照著說明做，你也可以得到如下圖的頻譜軌跡，你看真的是方波！稍加計算就可以知道這是 500 Hz 的方波。

Zero span for square AM signal（圖片來源：實作派提供）

開始調整 VBW

接下來我們就實際來調整 VBW（Video bandwidth），這個設定會決定頻譜的 trace 要通過多寬的濾波器再來顯示，所以 VBW 越寬，高頻成分就越多，VBW 越窄，高頻成分就越少，透過下面的試驗，各位就能清楚看到 VBW 如何影響 trace。

• VBW=300 KHz

調變訊號為 500 Hz 的方波，當它通過 300 KHz 頻寬的濾波器，由於方波的高頻成分都有保留下來，基本上還看得出是方波。