Što je analizator spektra i objasniti njegovu primjenu

U svom najosnovnijem obliku, a analizator spektra je alat za testiranje koji procjenjuje različite karakteristike kruga ili sustava u radiofrekvencijskom rasponu. Standardna oprema za ispitivanje procijenila bi količinu izračunavanjem njezine amplitude tijekom određenog razdoblja. Također se naziva a analizator frekvencije.
Voltmetri, na primjer, koriste vremensku domenu za mjerenje amplitude napona. Stoga možemo očekivati ​​sinusoidnu krivulju za napon izmjenične struje i ravnu liniju za napon istosmjerne struje. S druge strane, analizatori spektra bi procijenili količinu iscrtavajući njegovu amplitudu u odnosu na njegovu frekvenciju.
U ovom signalu, okomita os pokazuje amplitudu, stoga je ovo dijagram. Horizontalna os u prikazu frekvencijske domene prikazuje frekvenciju.
Zahvaljujući mnogim dostupnim konfiguracijama modela, može se koristiti u razne svrhe u instrumentaciji i mjerenju. Dimenzije, težine i druge značajke razlikuju se ovisno o primjeni. Ultra-visoke frekvencije primjene gadgeta sada su predmet proučavanja.
Može se povezati s računalom radi spremanja očitanja u digitalni sustav.

Princip rada analizatora spektra
Osnovna funkcija analizatora spektra je kvantificiranje spektralnog sadržaja signala koji je na ulazu u uređaj. A analizator spektra koristio bi frekvencijsku domenu za mjerenje sadržaja izlaznog spektra filtra ako analiziramo izlaz niskopropusnog filtra.
Također bi pratio razinu pozadinske buke i davao te podatke CRO-u tijekom ove operacije.
U osnovi, analizator spektra generira vertikalni i horizontalni pregled na osciloskopu katodnih zraka, koji može koristiti za klasificiranje svog rada. Kada se signal mjeri, znamo da će vodoravna os odgovarati frekvenciji, a okomita os odgovarati amplitudi.
Ulazni prigušivač koristi se za prigušivanje radiofrekvencijske razine signala kako bi se stvorio horizontalni pomak izmjerenog signala. Izlaz atenuatora usmjerava se u niskopropusni filtar kako bi se izgladio signal. Nakon toga, signal se usmjerava u pojačalo, koje pojačava njegovu snagu na željenu razinu.
Kombinira se s frekvencijski podešenim izlazom oscilatora u ovoj točki. Za stvaranje valnog oblika s periodičkom izmjenom koristi se oscilator.
Nakon pojačanja i kombiniranja s oscilatorom, signal se šalje horizontalnom detektoru koji ga transformira u frekvencijsku domenu. The analizator spektra pruža prikaz frekvencijske domene spektralne veličine signala.
Amplituda je bitna za okomito brisanje. Signal se šalje u naponski podešen oscilator, koji vraća njegovu amplitudu. Ugađanje radiofrekvencije naponski podešenog oscilatora. Oscilatorski krugovi obično se konstruiraju korištenjem niza otpornika i kondenzatora. Zove se RC oscilator ili skraćeno RC.
Signal prolazi potpuni fazni pomak od 180 stupnjeva na razini oscilatora. Za postizanje ovog faznog pomaka koriste se višestupanjski RC krugovi. Standard su tri razine.
U određenim slučajevima, transformatori se također koriste za postizanje zadatka faznog pomaka. Tipično, ramp generator se također koristi za regulaciju frekvencije oscilatora. U određenim slučajevima, modulator širine impulsa spojen je s generatorom rampe kako bi proizveo rampu impulsa.
Krug okomitog snimanja prima izlaz oscilatora, koji osciloskopu katodnih zraka daje njegovu amplitudu.

Zašto koristiti spektralni analizator?
Razumijevanje kratkoročnog i dugoročnog ponašanja parametara frekvencije, amplitude i modulacije ključno je s obzirom na poteškoće u opisivanju rada moderne RF opreme.
Tipični instrumenti, kao što su analizatori swept spektra (SA) i vektorski analizatori signala (VSA), hvataju signale u frekvencijskoj ili modulacijskoj domeni. U mnogim slučajevima to je nedovoljno za adekvatno okarakteriziranje stalno promjenjive prirode današnjih RF prijenosa.
Prijelazni i dinamički RF signali predstavljaju jedinstvene probleme i razvili su arhitekturu analizatora spektra u stvarnom vremenu (RTSA) kako bi prevladali mjerna ograničenja SA i VSA. Digitalna obrada signala (DSP) u stvarnom vremenu koristi se za analizu signala u stvarnom vremenu Spectrum Analyzer prije nego što se pohrane u memoriju.
Zbog brzine kojom se odvija obrada u stvarnom vremenu, korisnici mogu vidjeti događaje koje inače tradicionalni sustavi ne bi primijetili i selektivno aktivirati okidače za pohranjivanje tih događaja u memoriju. Podaci pohranjeni u memoriji mogu se temeljito procijeniti u mnogim različitim poljima korištenjem skupne obrade.
LISUN ima savršene analizatore spektra za testiranje.

Potreba za analizatorima
Signal u bežičnom komunikacijskom sustavu šalje se s jednog kraja na drugi, kao što je dobro poznato. Pojednostavljeno rečeno, ovaj signal je poruka koju mora poslati primatelju da bi se komunikacija odvijala.
Međutim, kvaliteta signala opada tijekom prijenosa. Snaga signala je smanjena uglavnom zbog šuma u oba kanala prijenosa i prijemnika. Kao rezultat, možemo zaključiti da šum smanjuje snagu signala.
Šum u signalu smanjuje njegov domet prijenosa i točnost prijemnika. Zbog toga konačna vrijednost nije stabilna i umjesto toga fluktuira.
Može unijeti unutarnje i vanjske izvore buke u prijenos. Prema tome, buku možemo podijeliti u dvije kategorije: unutarnju i vanjsku.
Prijenos između antena stvara šum koji se može kvantitativno izmjeriti pomoću analizatora ili analizatora spektra.

Glavne vrste analizatora spektra
Općenito postoje tri različite vrste analizatora spektra na temelju njihovog dizajna. Dosljedno se koriste ove tri vrste:

Swept spektralni analizatori (SA)
Standardna metoda analize spektra koristi superheterodinske postavke s preokretom, koje su optimalne za praćenje kalibriranih, konstantnih signala. Pretvorba signala od interesa omogućuje SA mjerenje snage u odnosu na frekvenciju prelaskom propusnog pojasa filtra propusnosti razlučivosti (RBW).
Jedna frekvencija unutar odabranog raspona ima svoju amplitudu koju mjeri detektor nakon prolaska kroz RBW filter.
Ova metoda ima potencijal za pružanje širokog dinamičkog raspona, ali je ograničena jer može izračunati podatke o amplitudi samo za jednu po jednu frekvencijsku točku. Kako bi se zajamčili pouzdani nalazi, testiranje bi trebalo biti ograničeno na ulazne signale koji su relativno stabilni tijekom vremena.

Vektorski analizatori signala (VSA)
Vektorska mjerenja dobivaju informacije o veličini i fazi tijekom proučavanja digitalno moduliranih signala. VSA digitalizira i pohranjuje valni oblik RF snage generiran bilo kojim izvorom unutar propusnog pojasa instrumenta.
Za demodulaciju, mjerenja i obradu prikaza, digitalna obrada signala (DSP) može koristiti informacije o veličini i fazi povezane s valnim oblikom u memoriji.
Iako sada može pohraniti valne oblike u memoriju, VSA još uvijek ne može pružiti sveobuhvatnu procjenu prolaznih pojava. Budući da većina instrumenata radi u načinu skupne obrade, oni su slijepi za događaje između akvizicija.
Zbog poteškoća u pouzdanom otkrivanju neuobičajenih ili rijetkih pojava, često je potrebno vanjsko okidanje; ovo bi zauzvrat moglo zahtijevati nerazumnu razinu predznanja samih događaja.
Slično tome, VSA se bori sa slabim signalima u prisutnosti većih i sa signalima koji mijenjaju frekvenciju, ali ne i amplitudu.

Analizatori spektra u stvarnom vremenu (RSA)
Za razliku od obrade nakon akvizicije tipične za VSA, RSA provodi analizu signala koristeći digitalnu obradu signala u stvarnom vremenu (DSP) prije pohranjivanja u memoriju.
Obrada podataka u stvarnom vremenu omogućuje korisniku otkrivanje i reagiranje na događaje koji bi inače ostali nezamijećeni alternativnim dizajnom, stoga selektivno hvatanje relevantnih podataka za kasniju upotrebu. Podaci pohranjeni u memoriji mogu se potom podvrgnuti dubinskoj analizi među domenama putem skupne obrade.
Kondicioniranje signala, kalibracija i drugi oblici analize također se postižu uz pomoć DSP motora u stvarnom vremenu.

Što mjere analizatori spektra?
Amplituda signala na različitim frekvencijama može se vidjeti na a analizator spektra. Omogućuje testiranje jesu li signali unutar prihvatljivih raspona. Prikazuje artefakte kao što su šum, komplicirani valni oblici, rijetke pojave i pogrešni signali.
Prijelazni signali mogu se ispitati korištenjem analizatora spektra, kao što mogu biti rafalna emitiranja, kvarovi i fenomen da jači signali skrivaju slabije.
Frekvencijski spektar vremenski promjenjivih modernih RF i audio signala često se analizira pomoću takvih alata. Oni pokazuju sastavne dijelove signala i koliko dobro funkcionira strujni krug iza njih. Tvrtke ih također koriste za procjenu mogu li njihove Wi-Fi mreže i bežični usmjerivači imati koristi od promjena u smanjenju smetnji.

Primjene analizatora
Signali na frekvencijama koje nisu komunikacijske frekvencije prikazuju se kao okomite crte na zaslonu analizatora spektra (pips). Zbog toga ih može koristiti za provjeru radi li bežični odašiljač unutar dodijeljenog frekvencijskog raspona i bez ometanja drugih pojaseva, kao zahtjeve za čistoću emisija koje je definirala vlada.
Analizatori spektra imaju nekoliko primjena u elektroničkoj industriji, uključujući ali ne ograničavajući se na RF dizajn i testiranje, dizajn elektroničkih sklopova, elektroničku proizvodnju i elektroničko održavanje.
Uz svoju primarnu funkciju ispitivanja, raspon mjerenja analizatora spektra prilično je širok. Svako od ovih očitanja uzima se na radio frekvenciji. Ovo su neke od najčešće mjerenih veličina kada se koristi analizator spektra-

Razine signala– Može se koristiti a analizator spektra za određivanje amplitude signala u frekvencijskoj domeni.
Fazni šum – može lako detektirati fazni šum mjerenjem spektralnog sadržaja i provođenjem mjerenja u frekvencijskoj domeni. Izlaz katodnog osciloskopa pokazuje valove kao rezultat.
Harmonijskog izobličenja – Ovo je ključno pitanje prije procjene jačine signala. Ukupno harmonično izobličenje (THD) koristi se za procjenu jačine signala. Mora postojati zaštita signala od fluktuacija. Postizanje niskog stupnja harmonijskog izobličenja također je ključno za sprječavanje rasipne energije i gubitaka novca.
Intermodulacijska izobličenja– Tijekom modulacije signala uvode se izobličenja srednje razine ovisno o tome je li signal moduliran na visokoj ili niskoj frekvenciji. Da biste dobili obrađen signal, morate eliminirati ovo izobličenje.
Intermodulacijska distorzija mjeri se pomoću analizatora spektra za tu svrhu. Obrada signala može započeti nakon što ga vanjski sklopovi očiste.
Lažni signali– Ovi potencijalno štetni signali moraju se identificirati i blokirati. Ne postoji izravna metoda mjerenja ovih signala. Sve dok se ne kvantificiraju, ostaju neistražen signal.
Frekvencija signala– Isto tako, mora uzeti u obzir i ovo. Ključno je izmjeriti frekvencijski sadržaj svakog signala budući da je spektar frekvencija toliko širok zbog naše upotrebe analizatora na razini radiofrekvencije. Za proučavanje ovog spektra potrebna je specijalizirana oprema.
Spektralne maske – Kod ispitivanja spektralnih maski korisni su i analizatori spektra.

Ostale primjene analizatora spektra

1. Analizatori spektra često se koriste u RF dizajnu i objektima za testiranje unutar istraživačkih ustanova za elektroniku. U tim situacijama oni mogu ponuditi perspektivu signala na način na koji nijedna druga ispitna oprema ne može.
   Ovo baca svjetlo na način rada radiofrekventnih komponenti kruga. The analizator spektra ima široku paletu primjena.

2. Koliko je modulirani signal širok ili uzak i slična razmatranja. Prevelika širina može dovesti do problema za one koji koriste vodene putove u blizini.
3. Cilj je otkriti postoje li vanjski ili lažni signali. Ovi signali mogu ometati korisnike na drugim frekvencijama kada se signali emitiraju.
4. Odredite je li signal u ispravnom frekvencijskom rasponu.
5. Potrebno je razmotriti šira pitanja signala. Ispitivanje signala često je sve što je potrebno za prepoznavanje izvora problema. Analizator spektra može biti "oči" istražitelja dok se bavi radiofrekvencijskim (RF) signalima.
6. Iako se mjerači snage češće koriste, analizatori spektra mogu biti korisni u određenim situacijama.
7. Analizatori spektra mogu mjeriti frekvenciju u određenim situacijama, dok su brojači frekvencija prikladniji u drugima.
8. Može procijeniti fazni šum signala pomoću a analizator spektra. Da bi se to postiglo, šum položaja lokalnog oscilatora analizatora spektra mora biti najmanje 10 dB niži od testiranog oscilatora.
   Ako je fazni šum lokalnog oscilatora spektralnog analizatora zanemariv, ova ispitna oprema je među najtočnijim tehnikama za kvantificiranje fenomena.

9. Također možete koristiti ove alate za određivanje buke stavke. Postupak testiranja ima nekoliko koraka, ali se može dovršiti uz male poteškoće.
10. Test elektromagnetskih smetnji i elektromagnetske kompatibilnosti (EMI & EMI) često koristi analizatore spektra. Možete upotrijebiti analizator da odredite točnu frekvenciju i vrstu signala koji vam stvara probleme.

Lisun Instruments Limited osnovao je LISUN GROUP u 2003. LISUN sustav kvalitete je strogo certificiran prema ISO9001:2015. Kao član CIE, LISUN proizvodi su dizajnirani na temelju CIE, IEC i drugih međunarodnih ili nacionalnih standarda. Svi proizvodi prošli su CE certifikat i ovjereni od strane laboratorija treće strane.

Naši glavni proizvodi su Goniofotometar, Integrirajući sferu, spektroradiometra, Napredni generator, ESD simulator oružja, EMI prijemnik, EMC test oprema, Električni sigurnosni ispitivač, Komora za zaštitu okoliša, temperatura komore, Klimatska komora, Toplinska komora, Ispitivanje soli, Komora za ispitivanje prašine, Vodootporno ispitivanje, RoHS test (EDXRF), Test žarne žice i Test iglica plamenom.

Slobodno nas kontaktirajte ako vam treba podrška.
Tehnički odjel: Service@Lisungroup.com, Mobitel / WhatsApp: +8615317907381
Odjel prodaje: Sales@Lisungroup.com, Mobitel / WhatsApp: +8618117273997

Oznake:SPA-3P6G