Phenquestions
Vannak spektrum analizátorok különböző típusú jelekhez, de ez a cikk elsősorban a rádiófrekvenciás (RF) spektrumelemzőkre összpontosít.
Mi az RF spektrum analizátor?
Az RF spektrumelemző egy széles körben használt teszteszköz, amely a bemenő jel spektrumának erejét méri annak függőleges tengelyén (y tengely) megjelenített amplitúdójának és a vízszintes tengelyen (x tengely) megjelenített frekvenciájához viszonyítva. ). A kimenet a frekvenciatartományban jelenik meg. Hatékony betekintést nyújt az áramkörök moduljainak vagy rendszereinek RF-teljesítményébe, mert az elemzőtől kapott jelinformációkkal azonosítani lehet a jelenlévő jelek típusát, és meg lehet mérni azok frekvenciáját, frekvenciaszintjét és amplitúdóját. Ezenkívül a jel egyéb spektrális komponensei, például domináns frekvencia, teljesítmény, torzítás, harmonikusok és sávszélesség is megfigyelhetők.
Melyek a spektrumelemző típusai?
A spektrum analizátorokat általában két típusba sorolják: a fröccshangolt spektrum analizátor és az FFT spektrum analizátor. A spektrumelemzők azonban az évek során különböző formai tényezőkben fejlődtek, folyamatosan haladva a technológiával. Alaktényezőitől függetlenül továbbra is fő célját szolgálja - az adott jel frekvenciaspektrumának elemzését. Az alábbiakban bemutatjuk a spektrum analizátorok különféle típusait és formai tényezõit, mindegyiket különféle felhasználásra és alkalmazásokra szánva.
Söpört analizátor. Szuperheterodin spektrum analizátor néven is ismert, a söpört típus a spektrum analizátor hagyományos és legrégebbi formája. A régebbi modellek analóg technikákra támaszkodnak, és évek óta szolgálnak a spektrumelemzés tesztjének alapjaként. Ezeknek a modelleknek a nagy része már elavult, és felváltja őket modern típusú, digitális technikákat alkalmazó, seprű spektrum analizátorok.
Digitális FFT (Fast Fourier Transform) spektrum analizátor. Ahogy a neve is jelzi, ez a fajta spektrumelemző digitális technológiát használ, analóg jeleket alakít át digitális formátumukra FFT technikákkal. Dióhéjban az FFT technikák matematikai eljárással átalakítják a hullámformát a frekvenciaspektrumának alkotórészeivé.
Valós idejű spektrum analizátor. Ez az FFT-alapú spektrum analizátor egy söpört és FFT típusú hibrid. A szuperheterodin technika alkalmazásával először alacsonyabb frekvenciára konvertálja a jelet, majd FFT technikákkal elemzi a jelet. Az FFT-k manipulációja valós időben valósul meg gyorsan, nem hagyva hiányokat és információkat a számított RF spektrumban. Továbbá, ez a fajta spektrum analizátor be tudja mintázni a bejövő jeleket egy időtartományban (mint egy oszcilloszkóp esetében), és az FFT algoritmus segítségével frekvencia tartományba alakíthatja őket. Egy teljes frekvenciasávot rögzít egyszerre, elemzi, majd megjeleníti a spektrumot.
PXI spektrum analizátor. A PXI a PCI eXtension Instrumentation-on alapuló szabvány, és széles körben használják teszteszközökhöz, adatgyűjtéshez és vezérléshez. Ahogy a neve is sugallja, ez a fajta spektrum analizátor a PXI szabványon alapszik, így beépíthető egy PXI rackbe.
USB spektrum analizátor. Ez a fajta spektrum analizátor spektrum analizátor szoftvert használ az adatok elemzésére, tárolására, megjelenítésére és visszajátszására. A szoftvert egy számítógépre telepítik, ahova az eszköz USB porton keresztül csatlakozik. Ez hordozhatóbb és költséghatékonyabb, mint a pad-top spektrum analizátorok, mivel csak a beszerzési hardvert kell megvásárolni.
Kézi spektrum analizátor. Ez jól jön a rádió vagy vezeték nélküli adások figyelése és a spektrum jellemzőinek ellenőrzése terén. Kicsi, kézi formátumban készült, ez a fajta spektrum analizátor nem ugyanazzal a teljesítménnyel és képességgel rendelkezik, mint a nagyobb típusú spektrum analizátor.
Hálózati spektrumelemző. Ez a fajta spektrumelemző az Ethernet porton keresztül csatlakozik egy hálózathoz. Hálózaton keresztül figyeli az eszközöket. Ez hasznos a földrajzilag elosztott eszközök megfigyelésében, és általában fürtökbe van telepítve, hogy lefedjék a monitorozandó eszközök teljes földrajzát, így minél nagyobb a földrajz, annál több spektrumelemzőre van szükség.
Milyen betegségek esetén alkalmazhatók a spektrumelemzők??
A spektrum analizátorokat főleg az elektronikai laboratóriumokban használják az RF teljesítmény tesztelésére és ellenőrzésére. Elsősorban az RF tervezés, az általános elektronikus áramkörtervezés, az elektronikai gyártás, az alapszerviz és javítás, valamint a terepi telepítés és szerviz területén alkalmazzák őket.[1]
Az általános feladatok, amelyekre a spektrum analizátorokat laboratóriumban használják, a következők:
- annak ellenőrzése, hogy a modulált jel interferenciát okozhat-e
- zaj vagy torzítás ellenőrzése
- annak ellenőrzése, hogy a jel a megfelelő frekvenciasávban van-e
- jelzéssel kapcsolatos általános problémák kivizsgálása
- mérő teljesítmény
- a fázis zajának mérése egy jelen
- mérési frekvencia
- EMI és EMI mérések elvégzése
- ábrázolja a különböző frekvenciák egymáshoz viszonyított szintjét
A laboratóriumon kívül a spektrumelemzőknek számos gyakorlati célja is van, például a vezeték nélküli hálózatok hibakeresése, a modulációs / kódolási technikák tesztelése, a rádiójelek figyelése és az antenna teljesítményének ellenőrzése, az RF erősítő erősítése, a jel sávszélessége és a sávhasználat. Például a mobilhálózatok területén rendkívül hasznos az interferencia felkutatásában és kiküszöbölésében. Különösen a kézi spektrum analizátorokat használják a mobilhálózat-üzemeltetők interferencia-vadászatra, hogy segítsenek nekik hálózati jelek létrehozásában és fenntartásában.
Használható más tudományterületeken is, mint például a csillagászat, a geológia és a biokémia. Például spektrum analizátorokat használnak az anyagok kémiai összetételének elemzésére a fény spektrummintája alapján a spektrometriában.
Bár egy spektrumanalizátornak sok felhasználása van, ez nem mindenki számára használható eszköz. A készülék működtetéséhez szakemberre lenne szükség, aki megérti a működését és a jel jellemzőinek értelmezését. Mindazonáltal elengedhetetlen teszteszköz, amelyet széles körben használnak nemcsak az elektronika, hanem a tudomány más területein is.
Források:
Mi az a spektrum analizátor: RF spektrum analizátor, Electronics-Notes.com
