Phenquestions
Det finns spektrumanalysatorer för olika typer av signaler, men den här artikeln fokuserar främst på radiofrekvens (RF) spektrumanalysatorer.
Vad är en RF-spektrumanalysator?
En RF-spektrumanalysator är ett allmänt använt testinstrument som mäter effekten av ingångssignalens spektrum genom att mäta dess amplitud, som visas på den vertikala axeln (y-axeln), mot dess frekvens, som visas på den horisontella axeln (x-axeln). ). Utgången visas i frekvensdomänen. Det är effektivt för att ge insikter om RF-prestanda för kretsmoduler eller -system, eftersom den signalinformation som erhålls från analysatorn kan identifiera vilken typ av signaler som finns och deras frekvenser, frekvensnivåer och amplitud kan mätas. Dessutom kan andra spektralkomponenter i en signal, såsom dominerande frekvens, effekt, distorsion, övertoner och bandbredd, observeras.
Vilka är typerna av spektrumanalysator?
I allmänhet kategoriseras spektrumanalysatorer i två typer: den svepta inställda spektrumanalysatorn och FFT-spektrumanalysatorn. Men spektrumanalysatorer utvecklades i olika formfaktorer genom åren och fortsatte kontinuerligt med teknik. Oavsett formfaktorer tjänar det fortfarande sitt huvudsyfte - att analysera frekvensspektrumet för en viss signal. Nedan följer de olika typerna och formfaktorerna för spektrumanalysatorer, var och en avsedd för olika användningsområden och applikationer.
Sopspektrumanalysator. Även känd som superheterodyne-spektrumanalysatorn är den svepte typen den traditionella och den äldsta formen av spektrumanalysatorn. De äldre modellerna är beroende av analoga tekniker och har fungerat som grund för testning av spektrumanalyser i många år. De flesta av dessa modeller är redan föråldrade och ersätts av moderna typer av svepspektrumanalysatorer som använder digital teknik.
Digital FFT (Fast Fourier Transform) spektrumanalysator. Som namnet antyder använder denna typ av spektrumanalysator digital teknik och konverterar analoga signaler till sitt digitala format med FFT-tekniker. I ett nötskal använder FFT-tekniker en matematisk process för att omvandla en vågform till komponenterna i dess frekvensspektrum.
Spektrumanalysator i realtid. Denna FFT-baserade spektrumanalysator är en hybrid av svept och FFT-typ. Med hjälp av superheterodyntekniken konverterar den först signalen till en lägre frekvens och använder sedan FFT-tekniker för att analysera signalen. Manipuleringen av FFT: er sker snabbt i realtid och lämnar inga luckor och information som saknas i det beräknade RF-spektrumet. Dessutom kan denna typ av spektrumanalysator sampla inkommande signaler i en tidsdomän (som med ett oscilloskop) och konvertera dem till en frekvensdomän med hjälp av FFT-algoritmen. Den fångar ett helt frekvensband samtidigt, analyserar det och visar sedan spektrumet.
PXI-spektrumanalysator. PXI är en standard baserad på PCI eXtension Instrumentation och används ofta för testinstrumentation, datainsamling och kontroll. Som namnet antyder är denna typ av spektrumanalysator baserad på PXI-standarden, så den kan integreras i ett PXI-rack.
USB-spektrumanalysator. Denna typ av spektrumanalysator använder programvara för spektrumanalysator för att analysera, lagra, visa och spela upp data igen. Programvaran installeras i en dator där enheten är ansluten till via USB-port. Detta är mer bärbart och kostnadseffektivt än analysanalyser på bänkspektrum, eftersom endast förvärvsmaskinvaran behöver köpas.
Handhållen spektrumanalysator. Detta kommer till nytta i fältet för övervakning av radio- eller trådlösa sändningar och för att kontrollera spektrumets egenskaper. Tillverkad i små, handhållna format, har denna typ av spektrumanalysator inte samma prestanda och kapacitet som de större typerna av en spektrumanalysator.
Nätverksansluten spektrumanalysator. Denna typ av spektrumanalysator är ansluten till ett nätverk via Ethernet-porten. Den övervakar enheter i ett nätverk. Detta är användbart vid övervakning av geografiskt distribuerade enheter och installeras normalt i kluster för att täcka hela geografin för de enheter som ska övervakas. Ju större geografi desto mer spektrumanalysatorer behövs.
Vad används Spectrum Analyzers för?
Spektrumanalysatorer används främst i elektroniklaboratorier för testning och verifiering av RF-prestanda. De används huvudsakligen inom RF-design, allmän elektronisk kretskonstruktion, elektroniktillverkning, bastjänst och reparation samt fältinstallation och service.[1]
Allmänna uppgifter som spektrumanalysatorer används för i ett laboratorium är:
- kontrollera om en modulerad signal kan orsaka störningar
- kontrollera om det finns buller eller förvrängning
- kontrollera om signalen är i rätt frekvensband
- undersöker allmänna problem med en signal
- mäta kraft
- mäta fasbrus på en signal
- mätfrekvens
- genomföra EMI- och EMI-mätningar
- planera nivån för olika frekvenser i förhållande till varandra
Utanför laboratoriet har spektrumanalysatorer också många praktiska användningsområden som felsökning av trådlösa nätverk, testning av modulerings- / kodningstekniker, övervakning av radiosignaler och kontroll av antennprestanda, RF-förstärkarförstärkning, signalbandbredd och bandanvändning. När det gäller mobilnät är det till exempel extremt användbart för att lokalisera och eliminera störningar. I synnerhet handhållna spektrumanalysatorer används av mobilnätoperatörer för störningsjakt för att hjälpa dem att etablera och underhålla nätverkssignaler.
Det har också användningar inom andra vetenskapsområden som astronomi, geologi och biokemi, bland andra. Som ett exempel används spektrumanalysatorer för att analysera den kemiska sammansättningen av material baserat på det spektrala ljusmönstret inom spektrometriområdet.
Även om en spektrumanalysator har många användningsområden, är den inte ett verktyg för alla. Det krävs en professionell som förstår hur det fungerar och hur man tolkar egenskaperna hos en signal för att manövrera enheten. Ändå är det ett oumbärligt testinstrument som har ett brett spektrum av användningsområden, inte bara inom elektronikområdet utan även inom andra vetenskapsområden.
Källor:
Vad är en spektrumanalysator: RF-spektrumanalysator, elektronik-anteckningar.com
