图2、 用三种分辨率带宽滤波器测量的图像载波幅度
a、30kHz b、300 kHz c、3MHz
对仪器的分辨带宽设置加以比较,图2是分辨带宽分别是(由下到上)30KHZ、300KHZ、3MHZ的频谱曲线(输入为单个载波信号),在设置分辨带宽时,我们考虑的是仪器是否能充分响应输入信号时有足够的带宽,正确的方法是展宽滤波器的带宽,当在屏幕上观察到信号载波幅度不再增加时,就表示中频滤波器对输入信号的响应已有足够的带宽了。在图中我们看到,当分辨带宽在300KHZ到3MHZ变化时,显示的信号幅度没有变化,这就可以认为300KHZ带宽已经足够了。另外,分辨带宽在300KHZ和3MHZ之间设置时,对于单个载波情况下的信号幅度没有变化,但是在实际测量CATV系统图象载波电平时却不能将分辨带宽设为3MHZ,这是因为在实际中图象载波附近存在相邻频道的伴音载波(相距1.5MHZ),3MHZ带宽则不能把相邻伴音载波的能量滤掉,这样相邻伴音载波的能量会加到正在测量的图象载波上,使测到的电平值比实际的高。
二、视频滤波器
在图1中的检波器之后的滤波器称为检波滤波器又叫视频滤波器,它是一个低通滤波器,
图3、使用宽的带视频带宽时,噪声的波动比较大
图4、使用窄的带视频带宽时,噪声的波动明显减小
它的作用可以减少检波器输出的噪声变化,揭示一些已被掩盖且接近本底噪声的信号,如果是测量噪声功率,它还有助于稳定测量。
检波器输出端往往存在直流分量和交流分量,直流分量代表着中频带宽内存在的能量,所以通过视频滤波器可达到提取直流分量去除一些交流分量,这样能给出更稳定的无噪声输出。图3、4是不同视频带宽下,检波器输出的信号图,图3采用宽带视频滤波器,图4采用窄带视频滤波器,由图中可看出,采用宽带滤波器时噪声的波动较大,采用窄带滤波器时波动显著减少,两者的噪声平均值却一样,也就是说滤波器不会降低平均噪声电平,但能减少噪声的峰值电平。因而能暴露出用较宽视频滤波器不能看到的低电平信号。但在某些情况下,如分析一些特殊的噪声信号时,我们则需要较宽的视频滤波器带宽,以便观察和分析,所以我们可根据不同的情况来设置视频滤波器的带宽。
视频滤波器的带宽和分辨带宽的关系是:检波前的噪声可以通过较窄的分辨带宽来降低,从而降低检波器的噪声输出电平;检波后的噪声则通过窄带视频滤波器来平滑减少噪声波动,但不能降低噪声的平均功率电平。