Phenquestions
Yra įvairių tipų signalų spektro analizatoriai, tačiau šiame straipsnyje daugiausia dėmesio bus skiriama radijo dažnio (RF) spektro analizatoriams.
Kas yra RF spektro analizatorius?
RF spektro analizatorius yra plačiai naudojamas bandymo prietaisas, kuris matuoja įvesties signalo spektro galią matuodamas jo amplitudę, rodomą vertikalioje ašyje (y ašyje), palyginti su dažniu, rodomu horizontalioje ašyje (x ašyje). ). Išėjimas rodomas dažnio srityje. Tai veiksminga įžvalgoms apie grandinių modulių ar sistemų RF veikimą, nes, gavus analizatoriaus informaciją apie signalus, galima nustatyti esamų signalų tipą ir išmatuoti jų dažnius, dažnio lygius ir amplitudę. Be to, galima pastebėti kitus signalo spektrinius komponentus, tokius kaip dominuojantis dažnis, galia, iškraipymai, harmonikos ir pralaidumas.
Kokie yra spektro analizatoriaus tipai?
Dažniausiai spektro analizatoriai yra skirstomi į du tipus: reguliuojamo spektro analizatoriaus ir FFT spektro analizatoriaus. Tačiau spektro analizatoriai bėgant metams vystėsi skirtingais formos veiksniais, nuolat tobulindami technologijas. Nepaisant formos veiksnių, jis vis tiek atlieka pagrindinį tikslą - išanalizuoti bet kokio signalo dažnio spektrą. Žemiau pateikiami skirtingi spektro analizatorių tipai ir formos veiksniai, kurių kiekvienas skirtas skirtingiems tikslams.
Nuvalytas spektro analizatorius. Taip pat žinomas kaip superheterodino spektro analizatorius, nušluotas tipas yra tradicinė ir seniausia spektro analizatoriaus forma. Senesni modeliai remiasi analogine technika ir daugelį metų buvo spektro analizės testavimo pagrindas. Dauguma šių modelių jau yra pasenę ir juos pakeičia šiuolaikiniai šluotų spektro analizatorių tipai, kurie naudoja skaitmenines technologijas.
Skaitmeninis FFT („Fast Fourier Transform“) spektro analizatorius. Kaip rodo pavadinimas, šio tipo spektro analizatorius naudoja skaitmenines technologijas, analoginius signalus paverčia skaitmeniniu formatu, naudodamas FFT metodus. Trumpai tariant, FFT metoduose matematinis procesas paverčia bangos formą jos dažnio spektro komponentais.
Realaus laiko spektro analizatorius. Šis FFT pagrindu veikiantis spektro analizatorius yra valomo ir FFT tipo hibridas. Taikant superheterodino techniką, pirmiausia signalas paverčiamas žemesniu dažniu, tada signalo analizei naudojami FFT metodai. Manipuliacija FFT greitai atliekama realiuoju laiku, nepaliekant spragų ir informacijos, praleistos apskaičiuotame RF spektre. Be to, šio tipo spektro analizatorius gali imti gaunamus signalus laiko srityje (kaip ir osciloskopu) ir paversti juos dažnio sritimi naudojant FFT algoritmą. Jis vienu metu užfiksuoja visą dažnių juostą, ją analizuoja ir tada parodo spektrą.
PXI spektro analizatorius. PXI yra standartas, pagrįstas PCI eXtension Instrumentation ir yra plačiai naudojamas bandymų prietaisams, duomenims rinkti ir valdyti. Kaip rodo pavadinimas, šio tipo spektro analizatorius yra pagrįstas PXI standartu, todėl jį galima integruoti į PXI stelažą.
USB spektro analizatorius. Šio tipo spektro analizatorius naudoja spektro analizatoriaus programinę įrangą duomenims analizuoti, saugoti, rodyti ir pakartoti. Programinė įranga įdiegta kompiuteryje, prie kurio įrenginys prijungtas per USB prievadą. Tai yra daugiau nešiojamųjų ir ekonomiškesnių galimybių nei aukščiausių spektro analizatorių, nes reikia įsigyti tik įsigijimo aparatūrą.
Rankinis spektro analizatorius. Tai praverčia radijo ar belaidžio perdavimo stebėjimo ir spektro charakteristikų tikrinimo srityje. Pagamintas mažais delniniais formatais, tokio tipo spektro analizatorius neturi tokio pat našumo ir galimybių, kaip didesnių tipų spektro analizatorius.
Tinklo spektro analizatorius. Šio tipo spektro analizatorius yra prijungtas prie tinklo per Ethernet prievadą. Jis stebi įrenginius visame tinkle. Tai naudinga stebint geografiškai paskirstytus įrenginius ir paprastai montuojama į grupes, kad apimtų visą stebimų prietaisų geografiją, taigi, kuo geografija didesnė, tuo daugiau reikia spektro analizatorių.
Kam naudojami spektro analizatoriai?
Spektro analizatoriai dažniausiai naudojami elektronikos laboratorijose radijo dažnių testavimui ir tikrinimui. Jie daugiausia naudojami radijo dažnių projektavimui, bendram elektroninių grandinių projektavimui, elektronikos gamybai, bazinei priežiūrai ir remontui, lauko montavimui ir aptarnavimui.[1]
Bendrosios spektro analizatorių laboratorijoje naudojamos užduotys yra šios:
- patikrinti, ar moduliuojamas signalas gali sukelti trikdžius
- tikrinant, ar nėra triukšmo ar iškraipymų
- patikrinti, ar signalas yra tinkamoje dažnių juostoje
- tiriant bendrąsias signalo problemas
- matavimo galia
- fazės triukšmo matavimas signalu
- matavimo dažnis
- atliekant EMI ir EMI matavimus
- braižydami skirtingų dažnių lygį vienas kito atžvilgiu
Už laboratorijos ribų spektro analizatoriai taip pat turi daug praktinių galimybių, tokių kaip belaidžių tinklų derinimas, moduliavimo / kodavimo metodų testavimas, radijo signalų stebėjimas ir antenos veikimo tikrinimas, RF stiprintuvo stiprinimas, signalo pralaidumas ir juostos naudojimas. Pavyzdžiui, judriojo ryšio tinklų srityje jis yra labai naudingas ieškant ir pašalinant trukdžius. Visų pirma mobiliojo ryšio operatoriai naudoja rankinius spektro analizatorius trikdžiams ieškoti, kad padėtų jiems sukurti ir palaikyti tinklo signalus.
Be to, jis naudojamas kitose mokslo srityse, tokiose kaip astronomija, geologija ir biochemija. Kaip pavyzdys, spektro analizatoriai naudojami analizuoti medžiagų cheminę sudėtį, remiantis spektriniu šviesos spektru spektrometrijos srityje.
Nors spektro analizatorius turi daugybę paskirčių, jis nėra įrankis visiems. Norint valdyti prietaisą, reikėtų profesionalo, kuris suprastų, kaip jis veikia ir kaip interpretuoti signalo charakteristikas. Nepaisant to, tai yra nepakeičiama bandymo priemonė, kurią galima plačiai naudoti ne tik elektronikos, bet ir kitose mokslo srityse.
Šaltiniai:
Kas yra spektro analizatorius: RF spektro analizatorius, elektronikos pastabos.com
