Phenquestions
Postoje analizatori spektra za različite vrste signala, ali ovaj će se članak uglavnom fokusirati na analizatore spektra radio frekvencija (RF).
Što je RF spektralni analizator?
RF spektralni analizator široko je korišten ispitni instrument koji mjeri snagu spektra ulaznog signala mjereći njegovu amplitudu, prikazanu na vertikalnoj osi (os y), u odnosu na njegovu frekvenciju, prikazanu na vodoravnoj osi (osa x ). Izlaz se prikazuje u frekvencijskoj domeni. Učinkovit je u pružanju uvida u RF performanse modula ili sustava krugova, jer se pomoću podataka o signalu dobivenih iz analizatora može prepoznati vrsta prisutnih signala i izmjeriti njihove frekvencije, razine frekvencija i amplituda. Nadalje, mogu se uočiti i druge spektralne komponente signala, poput dominantne frekvencije, snage, izobličenja, harmonika i širine pojasa.
Koje su vrste analizatora spektra?
Općenito, analizatori spektra kategorizirani su u dvije vrste: opsežni analizator spektra i FFT spektralni analizator. Međutim, analizatori spektra razvijali su se tijekom godina u različitim faktorima oblika, kontinuirano napredujući s tehnologijom. Bez obzira na čimbenike oblika, on i dalje služi svojoj glavnoj svrsi - analizi frekvencijskog spektra bilo kojeg datog signala. U nastavku su navedeni različiti tipovi i faktori oblika analizatora spektra, svaki namijenjen za različite namjene i primjene.
Analizator pometanog spektra. Poznati i kao superheterodinski analizator spektra, tip pometanja je tradicionalni i najstariji oblik analizatora spektra. Stariji modeli oslanjaju se na analogne tehnike i dugi niz godina služe kao temelj ispitivanja analize spektra. Većina tih modela već je zastarjela i zamijenjeni su modernim tipovima analiziranih spektra koji koriste digitalne tehnike.
Digitalni FFT (Fast Fourier Transform) analizator spektra. Kao što i samo ime govori, ova vrsta analizatora spektra koristi digitalnu tehnologiju, pretvarajući analogne signale u njihov digitalni format pomoću FFT tehnika. Ukratko, FFT tehnike koriste matematički postupak za pretvaranje valnog oblika u komponente njegovog frekvencijskog spektra.
Analizator spektra u stvarnom vremenu. Ovaj analizator spektra zasnovan na FFT hibrid je pometenog i FFT tipa. Koristeći superheterodinsku tehniku, prvo pretvara signal na nižu frekvenciju, a zatim koristi FFT tehnike za analizu signala. Manipulacija FFT-ovima poduzima se brzo u stvarnom vremenu, ne ostavljajući praznine i informacije propuštene u izračunatom RF spektru. Nadalje, ova vrsta analizatora spektra može uzorkovati dolazne signale u vremenskoj domeni (kao kod osciloskopa) i pretvoriti ih u frekvencijsku domenu pomoću FFT algoritma. Hvata čitav pojas frekvencija odjednom, analizira ga, a zatim prikazuje spektar.
PXI analizator spektra. PXI je standard zasnovan na PCI eXtension Instrumentation i široko se koristi za test instrumentaciju, prikupljanje podataka i kontrolu. Kao što i samo ime govori, ova vrsta analizatora spektra temelji se na PXI standardu, tako da se može ugraditi u PXI stalak.
USB analizator spektra. Ova vrsta analizatora spektra koristi softver za analizu spektra za analizu, pohranu, prikaz i ponovnu reprodukciju podataka. Softver se instalira na računalo na koje je uređaj povezan putem USB priključka. Ovo je prijenosniji i isplativiji od referentnih analizatora spektra, jer je potrebno kupiti samo hardver za akviziciju.
Ručni analizator spektra. To je dobro na terenu za praćenje radio ili bežičnog prijenosa i za provjeru karakteristika spektra. Napravljen u malim ručnim formatima, ovaj tip analizatora spektra nema iste performanse i mogućnosti kao veći tipovi analizatora spektra.
Mrežni analizator spektra. Ova vrsta analizatora spektra povezana je na mrežu putem ethernet priključka. Nadgleda uređaje u mreži. To je korisno u praćenju zemljopisno distribuiranih uređaja i obično se instalira u klastere kako bi se pokrila cijela geografija uređaja koji se nadgledaju, pa je, što je geografski prostor veći, potrebno je više analizatora spektra.
Za što se koriste analizatori spektra?
Analizatori spektra uglavnom se koriste u elektroničkim laboratorijima za ispitivanje i provjeru RF performansi. Uglavnom se koriste u RF dizajnu, općenitom dizajnu elektroničkih sklopova, proizvodnji elektronike, osnovnom servisu i popravku te u terenskoj instalaciji i servisu.[1]
Opći zadaci za koje se analizatori spektra koriste u laboratoriju su:
- provjeravanje može li modulirani signal uzrokovati smetnje
- provjera prisutnosti buke ili izobličenja
- provjeravajući je li signal u pravom frekvencijskom opsegu
- istražujući opće probleme sa signalom
- mjerenje snage
- mjerenje fazne buke na signalu
- mjerenje frekvencije
- poduzimanje mjerenja EMI i EMI
- crtajući razinu različitih frekvencija međusobno
Izvan laboratorija, analizatori spektra također imaju mnogo praktičnih primjena, poput otklanjanja pogrešaka u bežičnim mrežama, ispitivanja tehnika modulacije / kodiranja, praćenja radio signala i provjere performansi antene, pojačanja RF pojačala, propusnosti signala i upotrebe opsega. Na primjer, na području mobilnih mreža izuzetno je korisno u lociranju i uklanjanju smetnji. Ručni analizatori spektra, posebno se koriste od strane mobilnih operatora za lov na smetnje kako bi im pomogli u uspostavljanju i održavanju mrežnih signala.
Također se koristi u drugim poljima znanosti, između ostalog u astronomiji, geologiji i biokemiji. Kao primjer, spektralni analizatori koriste se za analizu kemijskog sastava materijala na temelju spektralnog uzorka svjetlosti u polju spektrometrije.
Iako analizator spektra ima mnogo primjena, nije alat za svakoga. Za upravljanje uređajem trebao bi stručnjak koji razumije kako to radi i kako protumačiti karakteristike signala. Ipak, to je nezamjenjiv ispitni instrument koji ima široku paletu primjena, ne samo na polju elektronike već i na drugim poljima znanosti.
Izvori:
Što je analizator spektra: Analizator RF spektra, Electronics-Notes.com
