Phenquestions
Постоје анализатори спектра за различите врсте сигнала, али овај чланак ће се углавном фокусирати на анализаторе спектра радио фреквенција (РФ).
Шта је РФ спектрални анализатор?
РФ спектрални анализатор је широко коришћени испитни инструмент који мери снагу спектра улазног сигнала мерећи његову амплитуду, приказану на вертикалној оси (и-оса), у односу на његову фреквенцију, приказану на хоризонталној оси (к-оса) ). Излаз се приказује у фреквенцијском домену. Учинковит је у пружању увида у РФ перформансе модула или система кола, јер се помоћу информација о сигналима добијених из анализатора може препознати врста присутних сигнала и измерити њихове фреквенције, нивои фреквенција и амплитуда. Даље, могу се посматрати и друге спектралне компоненте сигнала, попут доминантне фреквенције, снаге, изобличења, хармоника и пропусног опсега.
Које су врсте анализатора спектра?
Генерално, анализатори спектра категорисани су у две врсте: помешани спектрални анализатор и ФФТ спектрални анализатор. Међутим, анализатори спектра еволуирали су током година у различитим факторима облика, непрекидно напредујући са технологијом. Без обзира на факторе облика, он и даље служи својој главној сврси - анализи фреквенцијског спектра било ког датог сигнала. Испод су наведени различити типови и фактори облика анализатора спектра, сваки намењен за различите намене и примене.
Анализатор пометаног спектра. Познати и као суперхетеродински анализатор спектра, свепт тип је традиционални и најстарији облик анализатора спектра. Старији модели ослањају се на аналогне технике и дуги низ година служе као темељ испитивања анализе спектра. Већина ових модела су већ застарели и замењују их савремени типови анализираних спектра који користе дигиталне технике.
Дигитални ФФТ (Фаст Фоуриер Трансформ) анализатор спектра. Као што и само име говори, овај тип анализатора спектра користи дигиталну технологију, конвертујући аналогне сигнале у њихов дигитални формат користећи ФФТ технике. Укратко, ФФТ технике користе математички процес за претварање таласног облика у компоненте његовог фреквенцијског спектра.
Анализатор спектра у реалном времену. Овај анализатор спектра заснован на ФФТ хибрид је помешаног и ФФТ типа. Користећи суперхетеродинску технику, прво претвара сигнал наниже у нижу фреквенцију, а затим користи ФФТ технике за анализу сигнала. Манипулација ФФТ-има се предузима брзо у реалном времену, не остављајући празнине и информације пропуштене у израчунатом РФ спектру. Даље, овај тип анализатора спектра може узорковати долазне сигнале у временском домену (као код осцилоскопа) и претворити их у фреквенцијски домен користећи ФФТ алгоритам. Хвата цео опсег фреквенција одједном, анализира га, а затим приказује спектар.
ПКСИ анализатор спектра. ПКСИ је стандард заснован на ПЦИ еКстенсион Инструментатион и широко се користи за тест инструментацију, прикупљање података и контролу. Као што и само име говори, овај тип анализатора спектра заснован је на ПКСИ стандарду, тако да се може уградити у ПКСИ сталак.
УСБ анализатор спектра. Ова врста анализатора спектра користи софтвер за анализу спектра за анализу, складиштење, приказ и поновну репродукцију података. Софтвер је инсталиран на рачунару на који је уређај повезан преко УСБ порта. Ово је преносивији и исплативији од референтних анализатора спектра, јер треба купити само хардвер за аквизицију.
Ручни анализатор спектра. Ово је корисно на терену за надгледање радио или бежичног преноса и за проверу карактеристика спектра. Направљен у малим ручним форматима, овај тип анализатора спектра нема исте перформансе и могућности као већи типови анализатора спектра.
Мрежни анализатор спектра. Ова врста анализатора спектра повезана је на мрежу преко етернет порта. Надгледа уређаје у мрежи. Ово је корисно у надгледању географски распоређених уређаја и обично се инсталира у кластере да покрије целу географију уређаја који се надгледају, па је, што је већа географија, потребно више анализатора спектра.
За шта се користе анализатори спектра?
Анализатори спектра се углавном користе у електроничким лабораторијама за испитивање и верификацију РФ перформанси. Углавном се користе у РФ дизајну, општем дизајну електронских кола, производњи електронике, основном сервису и поправци и теренској инсталацији и сервису.[1]
Општи задаци за које се анализатори спектра користе у лабораторији су:
- провера да ли модулисани сигнал може да изазове сметње
- провера присутности буке или изобличења
- проверавајући да ли је сигнал у правом опсегу фреквенције
- истражујући опште проблеме са сигналом
- мерење снаге
- мерење фазне буке на сигналу
- мерење фреквенције
- предузимање ЕМИ и ЕМИ мерења
- цртање нивоа различитих фреквенција у односу једна на другу
Изван лабораторије, анализатори спектра такође имају много практичних употреба, попут отклањања грешака у бежичним мрежама, испитивања техника модулације / кодирања, надгледања радио сигнала и провере перформанси антене, појачања РФ појачала, пропусне ширине сигнала и употребе опсега. На пример, у области мобилних мрежа изузетно је корисно у лоцирању и уклањању сметњи. Ручни анализатори спектра, нарочито, користе оператери мобилне мреже за лов на сметње како би им помогли да успоставе и одрже мрежне сигнале.
Такође се користи у другим областима науке, као што су астрономија, геологија и биохемија, између осталог. Као пример, спектрални анализатори се користе за анализу хемијског састава материјала на основу спектралног узорка светлости у пољу спектрометрије.
Иако анализатор спектра има много примена, он није алат за свакога. За управљање уређајем требао би професионалац који разуме како то функционише и како да протумачи карактеристике сигнала. Ипак, то је неизоставни испитни инструмент који има широку лепезу примена, не само у пољу електронике већ и у другим областима науке.
Извори:
Шта је спектрални анализатор: РФ спектрални анализатор, Елецтроницс-Нотес.цом
