Taal
Wat is spectrumanalysator
Een spectrumanalysator is een hulpmiddel voor het analyseren van de structuur van het spectrum van elektrische signalen. Signaalvervorming, modulatie, spectrale zuiverheid, frequentiestabiliteit en intermodulatievervorming worden er allemaal mee gemeten. Bepaalde circuitsystemen, zoals versterkers en filters, kunnen ermee worden gemeten. Een meter is een elektrisch meetapparaat dat voor verschillende doeleinden kan worden gebruikt. Het is ook bekend als een frequentiedomein-oscilloscoop, een tracking-oscilloscoop, een analyse-oscilloscoop, een harmonische analysator, een frequentiekarakteristiekanalysator of een Fourier-analysator, onder andere namen.
De primaire functie van de spectrumanalysator is het bepalen van de spectruminhoud van het signaal dat erin wordt ingevoerd. De spectrumanalysator. zal bijvoorbeeld de spectrale inhoud van het uitgangsfilter in het frequentiedomein meten als we de uitvoer van een filter willen meten.
De taak van een spectrumanalysator is in wezen het genereren van verticale en horizontale scans op een kathodestraaloscilloscoop. De horizontale scan van het te testen signaal zal evenredig zijn met de frequentie ervan, terwijl de verticale scan evenredig zal zijn met de amplitude ervan, zoals we weten.
Het signaal op radiofrequentieniveau wordt naar de ingangsverzwakker gevoerd, die het signaal op radiofrequentieniveau verzwakt om een horizontale zwaai van het te testen signaal te verkrijgen. Om eventuele rimpelcomponenten in het signaal te verminderen, wordt de uitvoer van de verzwakker naar een laagdoorlaatfilter geleid. Vervolgens wordt het naar een versterker gevoerd, die de amplitude van het signaal tot een bepaald niveau verhoogt.
Het wordt ook gecombineerd met de uitvoer van een oscillator die tijdens de procedure op een specifieke frequentie is aangepast. De oscillator helpt bij het genereren van de afwisselende aard van de feedbackgolfvorm. Het signaal wordt naar de niveaudetector gestuurd, die het signaal vertaalt naar het frequentiedomein nadat het is gecombineerd met de oscillator en versterkt. De hoeveelheid spectrum in een signaal wordt uitgedrukt in het frequentiedomein in een spectrumanalysator,
Voor verticaal scannen is amplitude vereist. Om de amplitude te verkrijgen, wordt het signaal doorgegeven aan een op spanning afgestemde oscillator. Op radiofrequentieniveau wordt de op spanning afgestemde oscillator afgestemd. Een oscillatorcircuit wordt doorgaans opgebouwd met behulp van een mix van weerstanden en condensatoren. Een RC-oscillator wordt dit genoemd. Het signaal wordt op oscillatorniveau 360 graden in fase veranderd. RC-circuits van verschillende niveaus worden gebruikt om deze faseverschuiving te bereiken. Meestal hebben we drie niveaus.
Voor faseverschuiving worden soms transformatoren gebruikt. In de meeste omstandigheden kan ook een hellinggenerator worden gebruikt om de frequentie van de oscillator te regelen. Om de helling van de puls te verkrijgen, wordt de hellinggenerator soms gekoppeld aan een pulsbreedtemodulator. De uitvoer van de oscillator wordt naar het verticale scancircuit geleid. Op een kathodestraaloscilloscoop levert het amplitude.
De primaire rol van het spectrumanalysesysteem is het weergeven van de spectrumeigenschappen van het binnenkomende signaal in het frequentiedomein. Real-time spectrumanalysatoren en sweep-tuned spectrumanalysatoren zijn de twee meest voorkomende typen spectrumanalysatoren, afhankelijk van de gebruikte signaalverwerkingsmethoden. De real-time frequentieanalysator heeft dezelfde functies als de real-time frequentieanalysator. Geef de signaalamplitude in het frequentiedomein in realtime weer. Het basisidee is dat verschillende frequentiesignalen overeenkomstige filters en detectoren hebben, en dat de signalen vervolgens via een gesynchroniseerde multiplexscanner worden overgedragen naar CRT- of vloeibare-kristalschermen. Het heeft het voordeel dat het de onmiddellijke reactie van periodieke willekeurige golven kan illustreren.
Waar kunnen we spectrumanalyzer gebruiken?
Meting van versterkerversterking, frequentierespons en passieve componentkarakteristieken
In kabeltelevisie- of communicatiesystemen wordt een groot aantal passieve componenten gebruikt, zoals versterkers en aansluitingen, connectoren en coaxkabels. Omdat de kwaliteit van de componenten een aanzienlijke invloed heeft op de kenmerken van het signaal, helpt pre-screening bij het garanderen van de signaalkwaliteit. De frequentieresponskarakteristieken van de te testen apparatuur worden geëvalueerd met behulp van de volggenerator van de spectrumanalysator (DUT). De plotter (Plotter) kan worden gebruikt om tekstuele gegevens uit het meetresultaat te verkrijgen.
Communicatiebewaking
Draadloze communicatie moet een hoge frequentie gebruiken vanwege de regels voor spectrumgebruik. De antenne zendt en ontvangt signalen. Met behulp van een spectrumanalysator en een antenne is het eenvoudig om de sterkte van het aanwezige zendsignaal en de draaggolffrequentie te bepalen. De frequentie, hoeveelheid en amplitude van de signaalbron worden op het scherm weergegeven. Als een richtantenne wordt gebruikt, spreekt het voor zich dat de twee meetapparatuur het gebied van de signaalbron zal kunnen bepalen.
Meting van beeldinformatie via kabel-tv
Kabeltelevisie (CATV) is een project waarbij gebruik wordt gemaakt van kabel om video naar het huis van de abonnee te sturen (zoals coaxkabel of optische kabel). Vanwege de technologische vooruitgang is het aanbevolen om de transmissiefunctie van de magnetron of satelliettransmissie naar de huizen van abonnees in de vorm van Spot open te stellen om de moeilijkheid van het uitgraven van wegen en het begraven van kabels te verminderen en tegelijkertijd de prijzen te verlagen. Video wordt uiteraard verzonden door kabels, magnetrons en satellieten. Het bestaat naast elkaar om het publiek te dienen en biedt kijkers een breder scala aan opties.
Draadloze lokale netwerken zijn de afgelopen tien jaar alomtegenwoordig geworden, omdat computergebruik alomtegenwoordig is geworden op kantoor, thuis en in persoonlijke communicatie. Van de oorspronkelijke specificaties voor Wi-Fi als de IEEE 802.11-standaard in de 2,4 GHz industriële, wetenschappelijke en medische (ISM) frequentieband zonder licentie, heeft Wi-Fi meer dan een half dozijn herzieningen ondergaan en is het geëvolueerd van een 2 Mb/s-kanaal naar meerdere kanalen met een doorvoersnelheid van meer dan 1 Gb/s. Frequentiebanden omvatten nu 2,4 GHz, 3,6 GHz, 5 GHz en 60 GHz. Momenteel zijn de meest populaire varianten 802.11g (2,4 GHz), 802.11n (2,4 en 5 GHz) en 802.11ac (5 GHz).
Het testen van WLAN-transmissie met de nieuwere standaarden kan enkele uitdagingen met zich meebrengen. Er zijn optionele implementaties voor kanaalbandbreedte, modulatietype en het aantal ruimtelijke streams. Een spectrumanalysator moet een realtime bandbreedte van 120 MHz hebben voor het testen van een 80 MHz WLAN-kanaal om spectrumemissiemaskertests van zenders te meten, tenzij er een externe triggermethode is die triggering buiten de IF-bandbreedte mogelijk maakt.
Een testinstrument moet ook voldoende lineariteits- en ruisspecificaties hebben om het meten van de zeer lage EVM mogelijk te maken die nodig is voor de implementatie van 256QAM-modulatie, aangezien de EVM van het apparaat < -32 dBm moet zijn voor 256QAM 5/6-codering, een spectrum analysator moet minstens 10 dB beter zijn dan dat, of<-42 dBm in order to accurately measure the signal without contributing distortion. Finally, for testing of multiple spatial streams the test equipment should have up to 8 independent capture channels that are synchronized to permit phase accurate measurements from multiple antennas.
Wi-Fi-zenders kunnen ook worden gekarakteriseerd door spectrumemissiemaskertests voor bredere kanalen dan 40 MHz, aangezien er geen grote realtime bandbreedte nodig is voor dit type test, op voorwaarde dat er een methode voor het activeren van signaaluitbarstingen beschikbaar is. De RSA5100B heeft een resterende EVM-specificatie van -49 dBm, wat meer dan voldoende is voor het testen van complexe modulatie zoals 256QAM.
Typische instrumenten, zoals geveegde spectrumanalysatoren (SA) en vectorsignaalanalysatoren (VSA), vangen signalen op in het frequentie- of modulatiedomein. In veel gevallen is dit onvoldoende om de steeds veranderende aard van de hedendaagse RF-transmissies adequaat te karakteriseren.
Transiënte en dynamische RF-signalen brengen unieke problemen met zich mee, en het bedrijf heeft de Real-Time Spectrum Analyzer (RTSA)-architectuur ontwikkeld om de meetbeperkingen van de SA en VSA te overwinnen. Digitale signaalverwerking (DSP) in realtime wordt gebruikt om signalen in de Real-Time Spectrum Analyzer te analyseren voordat ze in het geheugen worden opgeslagen.
Vanwege de snelheid waarmee real-time verwerking plaatsvindt, kunnen gebruikers gebeurtenissen zien die anders onopgemerkt zouden blijven door traditionele systemen en selectief triggers veroorzaken om die gebeurtenissen in het geheugen op te slaan. De in het geheugen opgeslagen gegevens kunnen grondig worden geëvalueerd over veel verschillende velden heen met behulp van batchverwerking.
Het signaal in een draadloos communicatiesysteem wordt, zoals bekend, van het ene uiteinde naar het andere verzonden. Simpel gezegd is dit signaal de boodschap die het naar de ontvangende kant moet sturen om communicatie te laten plaatsvinden.
De kwaliteit van het signaal verslechtert echter tijdens de transmissie. De signaalsterkte is vooral afgenomen als gevolg van ruis in zowel de zend- als de ontvangstkanalen. Als gevolg hiervan kunnen we concluderen dat ruis de signaalsterkte vermindert.
Ruis in het signaal vermindert het zendbereik en de nauwkeurigheid van de ontvanger. Hierdoor is de uiteindelijke waarde niet stabiel en fluctueert deze.
Het kan zowel interne als externe ruisbronnen in een transmissie introduceren. Dienovereenkomstig kunnen we geluid in twee categorieën verdelen: intern en extern.
De transmissie tussen de antennes introduceert ruis die kwantitatief kan worden gemeten met behulp van analysatoren of spectrumanalysatoren.
Soorten spectrumanalyzers
Er zijn over het algemeen drie verschillende soorten spectrumanalysatoren op basis van hun ontwerp. Consequent worden deze drie typen gebruikt:
1. geveegde spectrumanalysatoren (SA)
De standaard spectrumanalysemethode maakt gebruik van een superheterodyne opstelling, die optimaal is voor het in de gaten houden van gekalibreerde, constante signalen. Door het signaal van belang omlaag te converteren, kan de SA het vermogen versus de frequentie meten door de doorlaatband van het resolutiebandbreedtefilter (RBW) te vegen.
Van één frequentie binnen het geselecteerde bereik wordt de amplitude gemeten door een detector nadat deze door het RBW-filter is gegaan.
Deze methode heeft het potentieel om een breed dynamisch bereik te bieden, maar is beperkt doordat deze alleen amplitudegegevens voor een enkel frequentiepunt tegelijk kan berekenen. Om betrouwbare bevindingen te garanderen, moeten de tests worden beperkt tot ingangssignalen die in de loop van de tijd relatief stabiel zijn.
2. Vectorsignaalanalysatoren (VSA)
Vectormetingen verkrijgen magnitude- en fase-informatie tijdens het bestuderen van digitaal gemoduleerde signalen. De VSA digitaliseert en slaat de RF-vermogensgolfvorm op die wordt gegenereerd door elke bron binnen de doorlaatband van het instrument.
Voor demodulatie, metingen en weergaveverwerking kan digitale signaalverwerking (DSP) gebruik maken van de magnitude- en fase-informatie die is geassocieerd met de golfvorm in het geheugen.
Hoewel de VSA nu golfvormen in het geheugen kan opslaan, is hij nog steeds niet in staat een alomvattende beoordeling van voorbijgaande gebeurtenissen te geven. Omdat de meeste instrumenten in een batchverwerkingsmodus werken, zijn ze blind voor gebeurtenissen tussen acquisities.
Vanwege de moeilijkheid bij het op betrouwbare wijze detecteren van ongebruikelijke of zeldzame gebeurtenissen, is externe triggering vaak noodzakelijk. Dit kan op zijn beurt een onredelijk niveau van voorkennis van de gebeurtenissen zelf vereisen.
Op dezelfde manier worstelt de VSA met zwakke signalen in de aanwezigheid van grotere en met signalen die in frequentie maar niet in amplitude veranderen.
3. Realtime spectrumanalyzers (RSA)
In tegenstelling tot de post-acquisitieverwerking die kenmerkend is voor de VSA, voert de RSA signaalanalyse uit met behulp van real-time digitale signaalverwerking (DSP) voorafgaand aan geheugenopslag.
Door gegevens in realtime te verwerken, kan de gebruiker gebeurtenissen detecteren en erop reageren die anders onopgemerkt zouden blijven door alternatieve ontwerpen, waardoor de relevante gegevens selectief worden vastgelegd voor later gebruik. De in het geheugen opgeslagen gegevens kunnen vervolgens worden onderworpen aan een diepgaande, domeinoverschrijdende analyse door middel van batchverwerking.
Wat meten spectrumanalyzers?
De amplitude van een signaal bij verschillende frequenties kan worden gezien op een spectrumanalysator. Het maakt het mogelijk om te testen of signalen zich binnen acceptabele grenzen bevinden. Het toont artefacten zoals ruis, ingewikkelde golfvormen, zeldzame gebeurtenissen en foutieve signalen.
Transiënte signalen kunnen worden onderzocht met behulp van spectrumanalysatoren, evenals burst-uitzendingen, glitches en het fenomeen van sterkere signalen die zwakkere verbergen.
Het frequentiespectrum van tijdsvariërende moderne RF- en audiosignalen wordt vaak met dergelijke hulpmiddelen geanalyseerd. Ze laten de samenstellende delen van het signaal zien en hoe goed de circuits erachter functioneren. Bedrijven gebruiken ze ook om te beoordelen of hun Wi-Fi-netwerken en draadloze routers kunnen profiteren van veranderingen in de vermindering van interferentie.
Als het gaat om het gebruik van een spectrumanalysator, is het belangrijk om de essentiële elementen van dit krachtige hulpmiddel te begrijpen. Hier zijn enkele van de belangrijkste componenten die u moet kennen:
Frequentie
Frequentie is een van de belangrijkste elementen van een spectrumanalysator. Het vertegenwoordigt het frequentiebereik dat de analysator kan meten. Het frequentiebereik kan variëren afhankelijk van het model van de analysator, maar de meeste kunnen frequenties meten van enkele kilohertz tot enkele gigahertz.
Span
Span verwijst naar het frequentiebereik dat op het scherm van de analysator wordt weergegeven. Het is belangrijk om het juiste bereik te kiezen voor het signaal dat u analyseert, zodat u alle relevante informatie kunt zien.
Amplitude
Amplitude is een maatstaf voor de sterkte van het gemeten signaal. Het wordt meestal weergegeven op de verticale as van het scherm van de analysator.
Dynamisch bereik
Dynamisch bereik is het verschil tussen de sterkste en zwakste signalen die door de analysator kunnen worden gemeten. Een hoger dynamisch bereik betekent dat de analysator zwakkere signalen nauwkeuriger kan meten.
Controles
Spectrumanalyzers hebben verschillende bedieningselementen waarmee u de instellingen van de analysator kunt aanpassen. Deze bedieningselementen omvatten zaken als de middenfrequentie, resolutiebandbreedte en sweep-tijd.
Resolutie bandbreedte
Resolutiebandbreedte verwijst naar de breedte van het frequentiebereik dat de analysator in één keer meet. Een smallere resolutiebandbreedte kan meer gedetailleerde informatie verschaffen over het signaal dat wordt geanalyseerd.
Veegtijd
De sweeptijd verwijst naar de hoeveelheid tijd die de analysator nodig heeft om een frequentiebereik te meten. Een kortere sweeptijd kan meer realtime informatie opleveren over het signaal dat wordt geanalyseerd.
Sporen
Sporen zijn de lijnen die het signaal weergeven dat wordt gemeten op het scherm van de analysator. De meeste analysers kunnen meerdere sporen tegelijk weergeven, waardoor u verschillende signalen kunt vergelijken.
Weergegeven gemiddeld geluidsniveau
Het weergegeven gemiddelde geluidsniveau is een maatstaf voor de ruisvloer van de analysator. Het vertegenwoordigt het ruisniveau dat de analysator detecteert wanneer er geen signaal aanwezig is.
Kalibratie
Kalibratie is een belangrijk onderdeel van het gebruik van een spectrumanalysator. Het zorgt ervoor dat de analysator het te analyseren signaal nauwkeurig meet.
Er zijn verschillende aspecten waarmee u rekening moet houden bij het winkelen voor een spectrumanalysator; van de resolutiebandbreedte tot de faseruisprestaties en het amplitudebereik. Laten we eens kijken naar enkele van de belangrijkste factoren waarmee u rekening moet houden bij het kopen.
Frequentiebereik. Het frequentiebereik is een essentiële factor waarmee rekening moet worden gehouden, omdat verschillende spectrumanalysatoren verschillende frequentiebereiken meten. Sommige spectrumanalyzers meten bijvoorbeeld audiofrequenties (20 Hz – 20 kHz), terwijl andere radiofrequenties meten (10 MHz – 10 GHz). Voordat u een spectrumanalysator koopt, is het belangrijk om erachter te komen welke frequentieband u moet meten. Zodra u dit weet, kunt u uw zoekopdracht verfijnen tot een spectrumanalysator die aan uw behoeften voldoet.
Resolutie bandbreedte. De resolutiebandbreedte bepaalt de minimale breedte van een signaal dat een spectrumanalysator kan oplossen, doorgaans uitgedrukt in Hertz (Hz).
Een bandbreedtemeting met hoge resolutie maakt gedetailleerdere metingen van smalle signalen mogelijk, terwijl een bandbreedtemeting met lage resolutie beter geschikt is voor het lezen van brede signalen. Bij het kiezen van een resolutiebandbreedte is het essentieel om rekening te houden met de toepassing waarvoor u de spectrumanalysator gaat gebruiken.
Span. De spanwijdte verwijst naar het frequentiebereik dat een analysator kan meten. Een groter bereik betekent dat de analysator een groter frequentiebereik kan meten, wat handig is bij het oplossen van problemen of het meten van signalen met een breed frequentiebereik. Een goede vuistregel is om een analysator te kiezen met een bereik dat minimaal tweemaal de bandbreedte is van het signaal dat u wilt meten.
Amplitudebereik. Het amplitudebereik is het verschil tussen het grootste en kleinste signaal dat een spectrumanalysator kan meten. Een groter amplitudebereik betekent dat een analysator een breder bereik aan signaalsterkten kan meten. Dit is van cruciaal belang omdat het nauwkeurige metingen van zeer zwakke of krachtige signalen op verschillende frequenties mogelijk maakt.
Onze fabriek
PH Tool and Test Equipment Inc, opgericht in 2016, streeft ernaar zichzelf voortdurend te verbeteren en de beste waarde voor haar klanten te bieden. Wij bieden onze klanten verschillende praktische, efficiënte en kosteneffectieve oplossingen voor de testapparatuurbehoeften van hun bedrijf of projecten. Of u nu testapparatuur wilt huren en kopen, testapparatuur wilt repareren, apparatuur wilt verkopen of verhandelen, wij streven ernaar superieure klantenservice en elektronische testapparatuur van hoge kwaliteit te bieden.
Vraag: Waar wordt de spectrumanalysator voor gebruikt?
Vraag: Waar wordt spectraalanalyse voor gebruikt?
Vraag: Wat zijn de voordelen van een spectrumanalysator?
Vraag: Wat zijn de voordelen van spectrumanalyse?
Vraag: Wie zou een spectrumanalysator gebruiken?
Vraag: Wat zijn de twee soorten spectrumanalysatoren?
Vraag: Wat zijn de drie belangrijkste soorten spectrumanalysatoren?
Vraag: Hoe werkt een spectrum?
Vraag: Wat kan spectrale analyse onthullen?
Vraag: Wat is spectraalanalyse in eenvoudige bewoordingen?
Vraag: Wat zijn de voordelen van spectraalanalyse?
Vraag: Hoe nauwkeurig is een spectrumanalysator?
Vraag: Kan een spectrumanalysator vermogen meten?
Vraag: Wat is het verschil tussen signaalanalysator en spectrumanalysator?
Vraag: Hoe moet een spectrumanalysator eruit zien?
Vraag: Hoe kies ik een spectrumanalysator?
Vraag: Welk frequentiebereik bestrijken de meeste spectrumanalysatoren?
Vraag: Hoe meten spectrumanalyzers signalen?
Vraag: Moet een spectrumanalysator worden gekalibreerd?
Vraag: Wanneer en waarom zou u een draadloze spectrumanalysator gebruiken?
Als een van de toonaangevende spectrumfabrikanten in China heten wij u van harte welkom om hier in onze fabriek hoogwaardig spectrum op voorraad te kopen. Al onze producten zijn van hoge kwaliteit en concurrerende prijs. Neem nu contact met ons op voor meer informatie.
(0/10)
