Co to jest analizator widma i wyjaśnić jego zastosowania

W swojej najbardziej podstawowej formie plik Analizator widma to narzędzie do testowania, które ocenia różne charakterystyki obwodów lub systemów w zakresie częstotliwości radiowych. Standardowy sprzęt testujący oceniałby ilość, obliczając jej amplitudę w pewnym okresie. Nazywa się to również A analizator częstotliwości.
Na przykład woltomierze wykorzystują dziedzinę czasu do pomiaru amplitudy napięcia. Możemy więc spodziewać się krzywej sinusoidalnej dla napięcia prądu przemiennego i linii prostej dla napięcia prądu stałego. Z drugiej strony analizatory widma oceniałyby tę ilość, wykreślając jej amplitudę w funkcji częstotliwości.
W tym sygnale oś pionowa wskazuje amplitudę, stąd jest to wykres. Oś pozioma w reprezentacji w dziedzinie częstotliwości pokazuje częstotliwość.
Dzięki wielu dostępnym konfiguracjom modeli może być wykorzystywany do różnych celów w oprzyrządowaniu i pomiarach. Wymiary, waga i inne cechy różnią się w zależności od zastosowania. Zastosowania ultrawysokiej częstotliwości gadżetu są obecnie przedmiotem badań.
Może być podłączony do komputera w celu zapisywania odczytów w systemie cyfrowym.

Zasada działania analizatora widma
Podstawową funkcją analizatora widma jest ilościowe określenie zawartości widmowej sygnału wprowadzanego do urządzenia. A Analizator widma użyłby domeny częstotliwości do pomiaru zawartości widma wyjściowego filtra, gdybyśmy analizowali wyjście filtra dolnoprzepustowego.
Monitorowałby również poziom hałasu w tle i dostarczał te dane CRO podczas całej operacji.
Zasadniczo analizator widma generuje pionowe i poziome przemiatanie oscyloskopu katodowego, które może wykorzystać do sklasyfikowania jego działania. Kiedy mierzony jest sygnał, wiemy, że oś pozioma odpowiada częstotliwości, a oś pionowa amplitudzie.
Tłumik wejściowy służy do tłumienia poziomu częstotliwości radiowej sygnału w celu wytworzenia odchylenia poziomego mierzonego sygnału. Wyjście tłumika jest kierowane do filtra dolnoprzepustowego w celu wygładzenia sygnału. Następnie sygnał jest kierowany do wzmacniacza, który zwiększa jego siłę do pożądanego poziomu.
W tym momencie jest łączony z wyjściem oscylatora dostrojonego do częstotliwości. Aby utworzyć przebieg z okresową przemianą, używany jest oscylator.
Po wzmocnieniu i połączeniu z oscylatorem sygnał trafia do detektora poziomego, który przekształca go w dziedzinę częstotliwości. The Analizator widma zapewnia reprezentację wielkości widmowej sygnału w dziedzinie częstotliwości.
Amplituda jest niezbędna do przemiatania pionowego. Sygnał jest przesyłany do oscylatora dostrojonego do napięcia, który zwraca swoją amplitudę. Strojenie częstotliwości radiowej oscylatora strojonego napięciowo. Obwody oscylatora są zwykle budowane przy użyciu szeregu rezystorów i kondensatorów. Nazywa się to oscylatorem RC lub w skrócie RC.
Sygnał przechodzi całkowite przesunięcie fazowe o 180 stopni na poziomie oscylatora. Do realizacji tego przesunięcia fazowego wykorzystywane są wielostopniowe obwody RC. Standardem są trzy poziomy.
W niektórych przypadkach transformatory są również wykorzystywane do realizacji zadania przesunięcia fazowego. Zazwyczaj generator rampy jest również używany do regulacji częstotliwości oscylatora. W niektórych przypadkach modulator szerokości impulsu jest sprzężony z generatorem rampy w celu wytworzenia rampy impulsów.
Obwód przemiatania pionowego odbiera sygnał wyjściowy oscylatora, który nadaje oscyloskopowi katodowemu jego amplitudę.

Dlaczego warto używać analizatora widma?
Zrozumienie krótko- i długoterminowego zachowania parametrów częstotliwości, amplitudy i modulacji ma kluczowe znaczenie, biorąc pod uwagę trudność opisu działania nowoczesnego sprzętu RF.
Typowe instrumenty, takie jak analizatory widma przemiatanego (SA) i analizatory sygnałów wektorowych (VSA), przechwytują sygnały w domenach częstotliwości lub modulacji. W wielu przypadkach jest to niewystarczające, aby odpowiednio scharakteryzować ciągle zmieniający się charakter dzisiejszych transmisji RF.
Przejściowe i dynamiczne sygnały RF stwarzają wyjątkowe problemy i opracowano architekturę analizatora widma w czasie rzeczywistym (RTSA), aby przezwyciężyć ograniczenia pomiarowe SA i VSA. Cyfrowe przetwarzanie sygnału (DSP) w czasie rzeczywistym służy do analizy sygnałów w czasie rzeczywistym Spectrum Analyzer zanim zostaną zapisane w pamięci.
Ze względu na szybkość, z jaką odbywa się przetwarzanie w czasie rzeczywistym, użytkownicy mogą widzieć zdarzenia, które w przeciwnym razie pozostałyby niezauważone przez tradycyjne systemy i selektywnie uruchamiać wyzwalacze w celu zapisania tych zdarzeń w pamięci. Dane przechowywane w pamięci mogą być dokładnie oceniane w wielu różnych dziedzinach przy użyciu przetwarzania wsadowego.
LISUN posiada doskonałe analizatory widma do testów.

Potrzeba analizatorów
Jak dobrze wiadomo, sygnał w systemie komunikacji bezprzewodowej jest przesyłany z jednego końca na drugi. Mówiąc prościej, ten sygnał jest wiadomością, którą musi wysłać do odbiorcy, aby komunikacja miała miejsce.
Jednak jakość sygnału pogarsza się podczas transmisji. Siła sygnału spadła głównie z powodu szumów zarówno w kanale nadawczym, jak i odbiorczym. W rezultacie możemy stwierdzić, że szum zmniejsza siłę sygnału.
Szum w sygnale zmniejsza jego zasięg transmisji i dokładność odbiornika. Z tego powodu ostateczna wartość nie jest stabilna i zamiast tego waha się.
Może wprowadzać do przekładni zarówno wewnętrzne, jak i zewnętrzne źródła szumów. W związku z tym możemy podzielić hałas na dwie kategorie: wewnętrzny i zewnętrzny.
Transmisja między antenami wprowadza szum, który można zmierzyć ilościowo za pomocą analizatorów lub analizatorów widma.

Główne typy analizatorów widma
Zasadniczo istnieją trzy różne typy analizatorów widma w zależności od ich konstrukcji. Konsekwentnie stosowane są te trzy typy:

Analizatory widma typu Swept (SA)
Standardowa metoda analizy widma wykorzystuje dostrojoną konfigurację superheterodynową, która jest optymalna do utrzymywania skalibrowanych, stałych sygnałów. Konwersja w dół sygnału będącego przedmiotem zainteresowania umożliwia SA pomiar mocy w funkcji częstotliwości poprzez przemiatanie pasma przepustowego filtra pasma rozdzielczości (RBW).
Jedna częstotliwość z wybranego zakresu ma swoją amplitudę mierzoną przez detektor po przejściu przez filtr RBW.
Ta metoda ma potencjał zapewnienia szerokiego zakresu dynamicznego, ale jest ograniczona tym, że może obliczać dane amplitudy tylko dla pojedynczego punktu częstotliwości naraz. Aby zagwarantować wiarygodne wyniki, testowanie powinno ograniczać się do sygnałów wejściowych, które są stosunkowo stabilne w czasie.

Analizatory sygnałów wektorowych (VSA)
Pomiary wektorowe uzyskują informacje o wielkości i fazie podczas badania sygnałów modulowanych cyfrowo. VSA przetwarza na postać cyfrową i przechowuje kształt fali mocy RF generowany przez dowolne źródło w paśmie przepustowym instrumentu.
Do demodulacji, pomiarów i przetwarzania wyświetlania cyfrowe przetwarzanie sygnału (DSP) może wykorzystywać informacje o wielkości i fazie związane z kształtem fali w pamięci.
Mimo że VSA może teraz przechowywać przebiegi w pamięci, nadal nie jest w stanie zapewnić kompleksowej oceny zdarzeń przejściowych. Ponieważ większość przyrządów działa w trybie przetwarzania wsadowego, są one ślepe na zdarzenia między akwizycjami.
Ze względu na trudność w niezawodnym wykrywaniu rzadkich lub rzadkich zdarzeń często konieczne jest wyzwalanie zewnętrzne; to z kolei może wymagać nieuzasadnionego poziomu uprzedniej wiedzy o samych wydarzeniach.
Podobnie VSA zmaga się ze słabymi sygnałami w obecności większych oraz z sygnałami, które zmieniają częstotliwość, ale nie amplitudę.

Analizatory widma w czasie rzeczywistym (RSA)
W przeciwieństwie do przetwarzania po akwizycji typowego dla VSA, RSA przeprowadza analizę sygnału z wykorzystaniem cyfrowego przetwarzania sygnału w czasie rzeczywistym (DSP) przed zapisaniem w pamięci.
Przetwarzanie danych w czasie rzeczywistym umożliwia użytkownikowi wykrywanie i reagowanie na zdarzenia, które w przeciwnym razie pozostałyby niezauważone przez alternatywne projekty, a tym samym selektywne przechwytywanie odpowiednich danych do późniejszego wykorzystania. Dane przechowywane w pamięci mogą być następnie poddane dogłębnej analizie międzydomenowej poprzez przetwarzanie wsadowe.
Kondycjonowanie sygnału, kalibracja i inne formy analizy są również realizowane za pomocą silnika DSP działającego w czasie rzeczywistym.

Co mierzą analizatory widma?
Amplitudę sygnału przy różnych częstotliwościach można zobaczyć na a Analizator widma. Umożliwia sprawdzenie, czy sygnały mieszczą się w dopuszczalnych zakresach. Pokazuje artefakty, takie jak szum, skomplikowane przebiegi, rzadkie zdarzenia i błędne sygnały.
Sygnały przejściowe mogą być badane za pomocą analizatorów widma, podobnie jak transmisje impulsowe, zakłócenia i zjawisko ukrywania słabszych sygnałów silniejszych.
Widmo częstotliwości zmieniających się w czasie nowoczesnych sygnałów RF i audio jest często analizowane za pomocą takich narzędzi. Pokazują części składowe sygnału i jak dobrze działają obwody za nimi. Firmy wykorzystują je również do oceny, czy ich sieci Wi-Fi i routery bezprzewodowe mogą skorzystać na zmianach w zakresie redukcji zakłóceń.

Zastosowania analizatora
Sygnały o częstotliwościach innych niż częstotliwość komunikacyjna są wyświetlane jako pionowe linie na wyświetlaczu analizatora widma (pipsy). Z tego powodu może ich używać do sprawdzania, czy nadajnik bezprzewodowy działa w przydzielonym zakresie częstotliwości i bez ingerencji w inne pasma, zgodnie z określonymi przez rząd wymogami czystości emisji.
Analizatory widma mają kilka zastosowań w przemyśle elektronicznym, w tym między innymi projektowanie i testowanie RF, projektowanie obwodów elektronicznych, produkcję elektroniczną i konserwację elektroniczną.
Oprócz podstawowej funkcji testowania, zakres pomiarowy analizatora widma jest dość szeroki. Każdy z tych odczytów jest wykonywany na częstotliwości radiowej. Są to jedne z najczęściej mierzonych wielkości przy użyciu analizatora widma-

Poziomy sygnału– Można użyć tzw Analizator widma do określenia amplitudy sygnału w dziedzinie częstotliwości.
Hałas fazowy – może łatwo wykryć szum fazowy, mierząc skład widmowy i wykonując pomiary w dziedzinie częstotliwości. Wyjście oscyloskopu katodowego pokazuje w rezultacie fale.
Zniekształcenia harmoniczne – To kluczowe pytanie przed oceną siły sygnału. Całkowite zniekształcenie harmoniczne (THD) służy do oceny siły sygnału. Sygnał musi być zabezpieczony przed wahaniami. Osiągnięcie niskiego stopnia zniekształceń harmonicznych ma również kluczowe znaczenie dla zapobiegania stratom energii i pieniędzy.
Zniekształcenie intermodulacyjne– Podczas modulacji sygnału wprowadzane są zniekształcenia średniego poziomu w zależności od tego, czy sygnał jest modulowany z wysoką czy z niską częstotliwością. Aby uzyskać przetworzony sygnał, musi wyeliminować to zniekształcenie.
W tym celu mierzy się zniekształcenia intermodulacyjne za pomocą analizatora widma. Przetwarzanie sygnału może rozpocząć się po jego oczyszczeniu przez zewnętrzne obwody.
Fałszywe sygnały– Te potencjalnie szkodliwe sygnały muszą zostać zidentyfikowane i zablokowane. Nie ma bezpośredniej metody pomiaru tych sygnałów. Dopóki nie zostaną określone ilościowo, pozostają niezbadanym sygnałem.
Częstotliwość sygnału– Podobnie musi to rozważyć. Pomiar zawartości częstotliwościowej każdego sygnału ma kluczowe znaczenie, ponieważ widmo częstotliwości jest tak szerokie ze względu na wykorzystanie przez nas analizatora na poziomie częstotliwości radiowej. Do badania tego widma potrzebny jest specjalistyczny sprzęt.
Widmowe maski – Podczas badania masek widmowych przydatne są również analizatory widma.

Inne zastosowania analizatora widma

1. Analizatory widma są intensywnie wykorzystywane w obiektach do projektowania i testowania częstotliwości radiowych w instytucjach badawczych zajmujących się elektroniką. W takich sytuacjach mogą zaoferować perspektywę sygnału w sposób, którego nie oferuje żaden inny sprzęt testowy.
   To rzuca światło na sposób działania elementów częstotliwości radiowej obwodu. The Analizator widma ma szeroką gamę zastosowań.

2. Jak szeroki lub wąski jest modulowany sygnał i podobne względy. Zbyt duża szerokość może powodować problemy dla osób korzystających z pobliskich dróg wodnych.
3. Celem jest odkrycie, czy istnieją jakieś obce lub fałszywe sygnały. Sygnały te mogą zakłócać pracę użytkowników na innych częstotliwościach podczas nadawania sygnałów.
4. Określ, czy sygnał ma prawidłowy zakres częstotliwości.
5. Należy przyjrzeć się szerszym problemom związanym z sygnałem. Zbadanie sygnału jest często wszystkim, czego potrzeba, aby zidentyfikować źródło problemu. Analizator widma może być „oczami” badacza podczas pracy z sygnałami o częstotliwości radiowej (RF).
6. Chociaż częściej stosuje się mierniki mocy, w określonych sytuacjach przydatne mogą być analizatory widma.
7. Analizatory widma mogą mierzyć częstotliwość w pewnych sytuacjach, podczas gdy liczniki częstotliwości lepiej sprawdzają się w innych.
8. Może oceniać szum fazowy sygnału za pomocą a Analizator widma. Aby to zrobić, szum postawy lokalnego oscylatora analizatora widma musi być co najmniej o 10 dB niższy niż testowanego oscylatora.
   Jeśli szum fazowy lokalnego oscylatora analizatora widma jest pomijalny, ten sprzęt testowy jest jedną z najdokładniejszych technik ilościowego określania zjawiska.

9. Możesz także użyć tych narzędzi do określenia współczynnika szumów elementu. Procedura testowa składa się z kilku etapów, ale można ją wykonać bez większych trudności.
10. Testy zakłóceń elektromagnetycznych i kompatybilności elektromagnetycznej (EMI i EMI) często wykorzystują analizatory widma. Możesz użyć analizatora, aby wyzerować dokładną częstotliwość i rodzaj sygnału, który sprawia ci kłopoty.

Lisun Firma Instruments Limited została znaleziona przez LISUN GROUP w 2003 roku. LISUN system jakości został ściśle certyfikowany przez ISO9001: 2015. Jako członek CIE, LISUN produkty są projektowane w oparciu o normy CIE, IEC i inne normy międzynarodowe lub krajowe. Wszystkie produkty przeszły certyfikat CE i zostały uwierzytelnione przez zewnętrzne laboratorium.

Naszymi głównymi produktami są Goniofotometr, Integracja Kuli, Spektroradiometr, Generator przepięć, Pistolety do symulatorów ESD, Odbiornik EMI, Sprzęt testowy EMC, Tester bezpieczeństwa elektrycznego, izba środowiska, izba Temperatura, Komora klimatyczna, Komora termiczna, Test w komorze solnej, Komora do badania pyłu, Wodoodporny test, Test RoHS (EDXRF), Test świecącego drutu i Test płomienia igłowego.

Skontaktuj się z nami, jeśli potrzebujesz wsparcia.
Dział techniczny: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Dział sprzedaży: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tagi:SPA-3P6G