Sprache
Was ist ein Spektrumanalysator?
Ein Spektrumanalysator ist ein Werkzeug zur Analyse der Struktur des Spektrums elektrischer Signale. Damit werden Signalverzerrung, Modulation, spektrale Reinheit, Frequenzstabilität und Intermodulationsverzerrung gemessen. Bestimmte Schaltungssysteme wie Verstärker und Filter können damit gemessen werden. Ein Messgerät ist ein elektrisches Messgerät, das für vielfältige Zwecke eingesetzt werden kann. Es ist unter anderem auch als Frequenzbereichs-Oszilloskop, Tracking-Oszilloskop, Analyse-Oszilloskop, harmonischer Analysator, Frequenzcharakteristik-Analysator oder Fourier-Analysator bekannt.
Die Hauptfunktion des Spektrumanalysators besteht darin, den Spektruminhalt des in ihn eingegebenen Signals zu bestimmen. Der Spektrumanalysator. misst beispielsweise den spektralen Inhalt des Ausgangsfilters im Frequenzbereich, wenn wir den Ausgang eines Filters messen möchten.
Die Aufgabe eines Spektrumanalysators besteht im Wesentlichen darin, vertikale und horizontale Scans auf einem Kathodenstrahloszilloskop zu erzeugen. Wie wir wissen, ist die horizontale Abtastung des zu prüfenden Signals proportional zu seiner Frequenz, wohingegen die vertikale Abtastung proportional zu seiner Amplitude ist.
Das Signal auf Hochfrequenzebene wird in den Eingangsdämpfer eingespeist, der das Signal auf Hochfrequenzebene dämpft, um eine horizontale Abtastung des zu prüfenden Signals zu ermöglichen. Um etwaige Welligkeitskomponenten im Signal zu reduzieren, wird der Ausgang des Dämpfers zu einem Tiefpassfilter geleitet. Anschließend wird er einem Verstärker zugeführt, der die Amplitude des Signals auf einen bestimmten Pegel anhebt.
Es wird außerdem mit dem Ausgang eines Oszillators kombiniert, der während des Eingriffs auf eine bestimmte Frequenz eingestellt wird. Der Oszillator hilft bei der Erzeugung der alternierenden Natur der Rückkopplungswellenform. Das Signal wird an den Pegeldetektor gesendet, der das Signal in den Frequenzbereich übersetzt, nachdem es mit dem Oszillator kombiniert und verstärkt wurde. Der Anteil des Spektrums in einem Signal wird in einem Spektrumanalysator im Frequenzbereich ausgedrückt.
Für die vertikale Abtastung ist eine Amplitude erforderlich. Um die Amplitude zu erhalten, wird das Signal an einen spannungsabgestimmten Oszillator weitergeleitet. Auf der Hochfrequenzebene wird der spannungsabgestimmte Oszillator abgestimmt. Eine Oszillatorschaltung besteht normalerweise aus einer Mischung aus Widerständen und Kondensatoren. Man nennt das einen RC-Oszillator. Das Signal wird auf Oszillatorebene um 360 Grad phasenverändert. Um diese Phasenverschiebung zu erreichen, werden RC-Glieder verschiedener Ebenen eingesetzt. Normalerweise haben wir drei Ebenen.
Zur Phasenverschiebung werden manchmal Transformatoren eingesetzt. In den meisten Fällen kann auch ein Rampengenerator zur Regelung der Frequenz des Oszillators verwendet werden. Um die Rampe des Impulses zu erfassen, wird der Rampengenerator manchmal mit einem Pulsweitenmodulator gekoppelt. Der Ausgang des Oszillators wird in die vertikale Abtastschaltung geleitet. Auf einem Kathodenstrahloszilloskop liefert es die Amplitude.
Die Hauptaufgabe des Spektrumanalysesystems besteht darin, die Frequenzbereichsspektrumeigenschaften des eingehenden Signals anzuzeigen. Abhängig von den verwendeten Signalverarbeitungsmethoden sind Echtzeit-Spektrumanalysatoren und Sweep-Tuned-Spektrumanalysatoren die beiden häufigsten Arten von Spektrumanalysatoren. Der Echtzeit-Frequenzanalysator hat die gleichen Funktionen wie der Echtzeit-Frequenzanalysator. Zeigen Sie die Signalamplitude im Frequenzbereich in Echtzeit an. Die Grundidee besteht darin, dass unterschiedliche Frequenzsignale über entsprechende Filter und Detektoren verfügen und die Signale anschließend über einen synchronisierten Multiplex-Scanner an CRT- oder Flüssigkristallanzeigegeräte übertragen werden. Es hat den Vorteil, dass es die unmittelbare Reaktion periodischer Zufallswellen veranschaulichen kann.
Wo können wir den Spektrumanalysator verwenden?
Messung der Verstärkerverstärkung, des Frequenzgangs und der Eigenschaften passiver Komponenten
In Kabelfernseh- oder Kommunikationssystemen werden zahlreiche passive Komponenten wie Verstärker und Abzweige, Steckverbinder und Koaxialkabel eingesetzt. Da die Qualität der Komponenten einen erheblichen Einfluss auf die Signaleigenschaften hat, hilft die Vorabprüfung dabei, die Signalqualität sicherzustellen. Die Frequenzgangeigenschaften des Prüflings werden mit dem Tracking-Generator des Spektrumanalysators (DUT) ausgewertet. Mit dem Plotter (Plotter) können Textdaten aus dem Messergebnis gewonnen werden.
Kommunikationsüberwachung
Aufgrund der Regeln zur Frequenznutzung muss die drahtlose Kommunikation eine hohe Frequenz nutzen. Die Antenne sendet und empfängt Signale. Mithilfe eines Spektrumanalysators und einer Antenne lässt sich die Stärke des aktuellen Sendesignals und die Trägerfrequenz einfach ermitteln. Auf dem Bildschirm werden Frequenz, Stärke und Amplitude der Signalquelle angezeigt. Bei Verwendung einer Richtantenne ist es selbstverständlich, dass die beiden Messgeräte den Bereich der Signalquelle bestimmen können.
Messung der Bildinformationen im Kabelfernsehen
Kabelfernsehen (CATV) ist ein Projekt, das Kabel verwendet, um Videos an das Haus des Abonnenten zu senden (z. B. Koaxialkabel oder optisches Kabel). Aufgrund des technologischen Fortschritts wurde empfohlen, Mikrowellenübertragungs- oder Satellitenübertragungsfunktionen in Form von Spot zu den Häusern der Abonnenten zu öffnen, um die Schwierigkeit beim Ausheben von Straßen und beim Vergraben von Kabeln zu verringern und gleichzeitig die Preise zu senken.Video wird offensichtlich gesendet durch Kabel, Mikrowellen und Satelliten. Es hat nebeneinander existiert, um der Öffentlichkeit zu dienen und den Zuschauern eine größere Auswahl an Optionen zu bieten.
Drahtlose lokale Netzwerke sind im letzten Jahrzehnt allgegenwärtig geworden, da Computer im Büro, zu Hause und in der persönlichen Kommunikation allgegenwärtig geworden sind. Von den ursprünglichen Spezifikationen für Wi-Fi als IEEE 802.11-Standard im nicht lizenzierten 2,4-GHz-Frequenzband für Industrie, Wissenschaft und Medizin (ISM) hat Wi-Fi mehr als ein halbes Dutzend Überarbeitungen erfahren und ist von einem 2-Mbit/s-Kanal weiterentwickelt worden auf mehrere Kanäle mit mehr als 1 Gbit/s Durchsatz. Zu den Frequenzbändern gehören jetzt 2,4 GHz, 3,6 GHz, 5 GHz und 60 GHz. Die derzeit beliebtesten Varianten sind 802.11g (2,4 GHz), 802.11n (2,4 und 5 GHz) und 802.11ac (5 GHz).
Das Testen der WLAN-Übertragung mit den neueren Standards kann einige Herausforderungen mit sich bringen. Es gibt optionale Implementierungen für die Kanalbandbreite, den Modulationstyp und die Anzahl der räumlichen Streams. Ein Spektrumanalysator sollte über eine Echtzeitbandbreite von 120 MHz zum Testen eines 80-MHz-WLAN-Kanals zur Messung von Senderspektrum-Emissionsmaskentests verfügen, es sei denn, es gibt eine externe Triggermethode, die eine Triggerung außerhalb der ZF-Bandbreite ermöglicht.
Ein Testgerät sollte außerdem über ausreichend gute Linearitäts- und Rauschspezifikationen verfügen, um die Messung des sehr niedrigen EVM zu ermöglichen, der für die Implementierung der 256QAM-Modulation erforderlich ist, da das EVM des Geräts < -32 dBm für die 256QAM 5/6-Kodierung, ein Spektrum, sein sollte Der Analysator sollte mindestens 10 dB besser sein, oder<-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-Sender können auch durch Spektralemissionsmaskentests für breitere Kanäle als 40 MHz charakterisiert werden, da für diese Art von Tests keine große Echtzeitbandbreite erforderlich ist, vorausgesetzt, dass eine Methode zur Triggerung auf Signalbursts verfügbar ist. Der RSA5100B verfügt über eine Rest-EVM-Spezifikation von -49 dBm, was zum Testen komplexer Modulationen wie 256QAM mehr als ausreichend ist.
Typische Instrumente wie Sweep-Spektrum-Analysatoren (SA) und Vektorsignalanalysatoren (VSA) erfassen Signale entweder im Frequenz- oder Modulationsbereich. In vielen Fällen reicht dies nicht aus, um die sich ständig ändernde Natur der heutigen HF-Übertragungen angemessen zu charakterisieren.
Transiente und dynamische HF-Signale stellen einzigartige Probleme dar und es wurde die Real-Time Spectrum Analyzer (RTSA)-Architektur entwickelt, um die Messbeschränkungen von SA und VSA zu überwinden. Mithilfe der digitalen Signalverarbeitung (DSP) in Echtzeit werden Signale im Echtzeit-Spektrumanalysator analysiert, bevor sie im Speicher gespeichert werden.
Aufgrund der Geschwindigkeit, mit der die Echtzeitverarbeitung erfolgt, können Benutzer Ereignisse sehen, die sonst von herkömmlichen Systemen unbemerkt bleiben würden, und selektiv Auslöser auslösen, um diese Ereignisse im Speicher zu speichern. Die im Speicher abgelegten Daten können mithilfe der Stapelverarbeitung umfassend über viele verschiedene Bereiche hinweg ausgewertet werden.
Das Signal in einem drahtlosen Kommunikationssystem wird bekanntlich von einem Ende zum anderen gesendet. Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich bei diesem Signal um die Nachricht, die es an den Empfänger senden muss, damit eine Kommunikation stattfinden kann.
Allerdings verschlechtert sich die Qualität des Signals während der Übertragung. Die Signalstärke hat hauptsächlich aufgrund von Rauschen sowohl im Sende- als auch im Empfangskanal abgenommen. Daraus können wir schließen, dass Rauschen die Signalstärke verringert.
Rauschen im Signal verringert die Übertragungsreichweite und die Genauigkeit des Empfängers. Aus diesem Grund ist der Endwert nicht stabil, sondern schwankt.
Es kann sowohl interne als auch externe Geräuschquellen in ein Getriebe einbringen. Dementsprechend können wir Lärm in zwei Kategorien einteilen: intern und extern.
Durch die Übertragung zwischen den Antennen entsteht Rauschen, das mithilfe von Analysatoren oder Spektrumanalysatoren quantitativ gemessen werden kann.
Arten von Spektrumanalysatoren
Aufgrund ihres Designs gibt es im Allgemeinen drei verschiedene Arten von Spektrumanalysatoren. Konsequenterweise werden diese drei Typen verwendet:
1. Sweep-Spektrum-Analysatoren (SA)
Die Standardmethode der Spektrumanalyse verwendet einen gewobbelten Superheterodyn-Aufbau, der sich optimal für die Überwachung kalibrierter, konstanter Signale eignet. Durch die Abwärtskonvertierung des interessierenden Signals kann der SA die Leistung gegenüber der Frequenz messen, indem er das Durchlassband des Auflösungsbandbreitenfilters (RBW) durchläuft.
Die Amplitude einer Frequenz innerhalb des ausgewählten Bereichs wird von einem Detektor gemessen, nachdem sie den RBW-Filter durchlaufen hat.
Diese Methode bietet das Potenzial, einen großen Dynamikbereich bereitzustellen, ist jedoch dadurch eingeschränkt, dass sie jeweils nur Amplitudendaten für einen einzelnen Frequenzpunkt berechnen kann. Um zuverlässige Ergebnisse zu gewährleisten, sollte die Prüfung auf zeitlich relativ stabile Eingangssignale beschränkt werden.
2. Vektorsignalanalysatoren (VSA)
Bei der Untersuchung digital modulierter Signale werden durch Vektormessungen Größen- und Phaseninformationen gewonnen. Der VSA digitalisiert und speichert die HF-Leistungswellenform, die von einer beliebigen Quelle innerhalb des Durchlassbereichs des Instruments erzeugt wird.
Für Demodulation, Messungen und Anzeigeverarbeitung kann die digitale Signalverarbeitung (DSP) die mit der Wellenform im Speicher verknüpften Größen- und Phaseninformationen verwenden.
Obwohl der VSA nun Wellenformen im Speicher speichern kann, ist er immer noch nicht in der Lage, eine umfassende Bewertung transienter Ereignisse bereitzustellen. Da die meisten Instrumente im Stapelverarbeitungsmodus arbeiten, sind sie für Ereignisse zwischen den Erfassungen blind.
Aufgrund der Schwierigkeit, ungewöhnliche oder seltene Ereignisse zuverlässig zu erkennen, ist häufig eine externe Auslösung erforderlich, was wiederum ein unangemessenes Maß an Vorherwissen über die Ereignisse selbst erfordern kann.
Ebenso kämpft der VSA mit schwachen Signalen in Gegenwart größerer Signale und mit Signalen, deren Frequenz, aber nicht die Amplitude variiert.
3. Echtzeit-Spektrumanalysatoren (RSA)
Im Gegensatz zur für den VSA typischen Post-Acquisition-Verarbeitung führt der RSA vor der Speicherung im Speicher eine Signalanalyse mithilfe der Echtzeit-Digitalsignalverarbeitung (DSP) durch.
Die Verarbeitung von Daten in Echtzeit ermöglicht es dem Benutzer, Ereignisse zu erkennen und darauf zu reagieren, die andernfalls bei alternativen Designs unbemerkt bleiben würden, und so die relevanten Daten gezielt für die spätere Verwendung zu erfassen. Die im Speicher gespeicherten Daten können dann durch Stapelverarbeitung einer eingehenden, domänenübergreifenden Analyse unterzogen werden.
Was messen Spektrumanalysatoren?
Die Amplitude eines Signals bei verschiedenen Frequenzen kann auf einem Spektrumanalysator angezeigt werden. Damit lässt sich testen, ob Signale innerhalb akzeptabler Bereiche liegen. Es zeigt Artefakte wie Rauschen, komplizierte Wellenformen, seltene Vorkommnisse und fehlerhafte Signale.
Transiente Signale können mit Spektrumanalysatoren untersucht werden, ebenso wie Burst-Sendungen, Glitches und das Phänomen, dass stärkere Signale schwächere Signale verdecken.
Das Frequenzspektrum zeitlich veränderlicher moderner HF- und Audiosignale wird häufig mit solchen Werkzeugen analysiert. Sie zeigen die Bestandteile des Signals und wie gut die Schaltung dahinter funktioniert. Unternehmen nutzen sie auch, um zu beurteilen, ob ihre WLAN-Netzwerke und WLAN-Router von Änderungen zur Interferenzreduzierung profitieren könnten.
Bei der Verwendung eines Spektrumanalysators ist es wichtig, die wesentlichen Elemente dieses leistungsstarken Werkzeugs zu verstehen. Hier sind einige der wichtigsten Komponenten, die Sie kennen müssen:
Frequenz
Die Frequenz ist eines der wichtigsten Elemente eines Spektrumanalysators. Es stellt den Frequenzbereich dar, den der Analysator messen kann. Der Frequenzbereich kann je nach Modell des Analysators variieren, die meisten können jedoch Frequenzen von einigen Kilohertz bis zu mehreren Gigahertz messen.
Spanne
Span bezieht sich auf den Frequenzbereich, der auf dem Bildschirm des Analysators angezeigt wird. Es ist wichtig, die geeignete Spanne für das zu analysierende Signal auszuwählen, um sicherzustellen, dass Sie alle relevanten Informationen sehen können.
Amplitude
Die Amplitude ist ein Maß für die Stärke des gemessenen Signals. Es wird normalerweise auf der vertikalen Achse des Bildschirms des Analysegeräts angezeigt.
Dynamikbereich
Der Dynamikbereich ist die Differenz zwischen dem stärksten und dem schwächsten Signal, das vom Analysator gemessen werden kann. Ein höherer Dynamikbereich bedeutet, dass der Analysator schwächere Signale genauer messen kann.
Kontrollen
Spektrumanalysatoren verfügen über eine Vielzahl von Bedienelementen, mit denen Sie die Einstellungen des Analysators anpassen können. Zu diesen Steuerelementen gehören Dinge wie die Mittenfrequenz, die Auflösungsbandbreite und die Sweep-Zeit.
Auflösungsbandbreite
Die Auflösungsbandbreite bezieht sich auf die Breite des Frequenzbereichs, den der Analysator gleichzeitig misst. Eine schmalere Auflösungsbandbreite kann detailliertere Informationen über das analysierte Signal liefern.
Sweep-Zeit
Unter Sweep-Zeit versteht man die Zeit, die der Analysator benötigt, um einen Frequenzbereich zu messen. Eine kürzere Sweep-Zeit kann mehr Echtzeitinformationen über das analysierte Signal liefern.
Spuren
Spuren sind die Linien, die das gemessene Signal auf dem Bildschirm des Analysators darstellen. Die meisten Analysatoren können mehrere Kurven gleichzeitig anzeigen, sodass Sie verschiedene Signale vergleichen können.
Angezeigter durchschnittlicher Geräuschpegel
Der angezeigte durchschnittliche Geräuschpegel ist ein Maß für den Grundrauschen des Analysators. Es stellt den Rauschpegel dar, den der Analysator erkennt, wenn kein Signal vorhanden ist.
Kalibrierung
Die Kalibrierung ist ein wichtiger Bestandteil bei der Verwendung eines Spektrumanalysators. Dadurch wird sichergestellt, dass der Analysator das analysierte Signal genau misst.
Beim Kauf eines Spektrumanalysators müssen Sie verschiedene Aspekte berücksichtigen. von der Auflösungsbandbreite bis zur Phasenrauschleistung und dem Amplitudenbereich. Schauen wir uns einige der wichtigsten Faktoren an, die Sie beim Kauf beachten sollten.
Frequenzbereich. Der Frequenzbereich ist ein wesentlicher zu berücksichtigender Faktor, da verschiedene Spektrumanalysatoren unterschiedliche Frequenzbereiche messen. Einige Spektrumanalysatoren messen beispielsweise Audiofrequenzen (20 Hz – 20 kHz), während andere Radiofrequenzen (10 MHz – 10 GHz) messen. Bevor Sie einen Spektrumanalysator kaufen, ist es wichtig herauszufinden, welches Frequenzband Sie messen müssen. Sobald Sie dies wissen, können Sie Ihre Suche auf einen Spektrumanalysator eingrenzen, der Ihren Anforderungen entspricht.
Auflösungsbandbreite. Die Auflösungsbandbreite bestimmt die minimale Breite eines Signals, die ein Spektrumanalysator auflösen kann, typischerweise ausgedrückt in Hertz (Hz).
Eine Bandbreitenmessung mit hoher Auflösung ermöglicht detailliertere Messungen schmaler Signale, während eine Bandbreitenmessung mit niedriger Auflösung besser zum Lesen breiter Signale geeignet ist. Bei der Auswahl einer Auflösungsbandbreite ist es wichtig, die Anwendung zu berücksichtigen, für die Sie den Spektrumanalysator verwenden.
Spanne. Die Spanne bezieht sich auf den Frequenzbereich, den ein Analysator messen kann. Eine größere Spanne bedeutet, dass der Analysator einen größeren Frequenzbereich messen kann, was bei der Fehlersuche oder der Messung von Signalen mit einem großen Frequenzbereich hilfreich ist. Eine gute Faustregel besteht darin, einen Analysator mit einer Spanne zu wählen, die mindestens doppelt so groß ist wie die Bandbreite des Signals, das Sie messen möchten.
Amplitudenbereich. Der Amplitudenbereich ist die Differenz zwischen dem größten und dem kleinsten Signal, das ein Spektrumanalysator messen kann. Ein größerer Amplitudenbereich bedeutet, dass ein Analysator einen größeren Bereich an Signalstärken messen kann. Dies ist von entscheidender Bedeutung, da es genaue Messungen sehr schwacher oder starker Signale bei verschiedenen Frequenzen ermöglicht.
Unsere Fabrik
PH Tool and Test Equipment Inc wurde 2016 gegründet und ist bestrebt, sich kontinuierlich zu verbessern und seinen Kunden den besten Wert zu bieten. Wir bieten unseren Kunden mehrere praktische, effiziente und kostengünstige Lösungen für die Prüfgeräteanforderungen ihres Unternehmens oder Projekts. Ganz gleich, ob Sie Prüfgeräte mieten und kaufen, Prüfgeräte reparieren, Geräte verkaufen oder handeln müssen, wir sind bestrebt, erstklassigen Kundenservice und hochwertige elektronische Prüfgeräte zu bieten.
F: Wozu dient der Spektrumanalysator?
F: Wozu dient die Spektralanalyse?
F: Was sind die Vorteile des Spektrumanalysators?
F: Welche Vorteile bietet die Spektrumanalyse?
F: Wer würde einen Spektrumanalysator verwenden?
F: Welche zwei Arten von Spektrumanalysatoren gibt es?
F: Welche drei Haupttypen von Spektrumanalysatoren gibt es?
F: Wie funktioniert ein Spektrum?
F: Was kann die Spektralanalyse verraten?
F: Was ist Spektralanalyse in einfachen Worten?
F: Welche Vorteile bietet die Spektralanalyse?
F: Wie genau ist ein Spektrumanalysator?
F: Kann ein Spektrumanalysator die Leistung messen?
F: Was ist der Unterschied zwischen Signalanalysator und Spektrumanalysator?
F: Wie sollte ein Spektrumanalysator aussehen?
F: Wie wähle ich einen Spektrumanalysator aus?
F: Welchen Frequenzbereich decken die meisten Spektrumanalysatoren ab?
F: Wie messen Spektrumanalysatoren Signale?
F: Muss ein Spektrumanalysator kalibriert werden?
F: Wann und warum sollten Sie einen drahtlosen Spektrumanalysator verwenden?
Als einer der führenden Spektrumhersteller in China heißen wir Sie herzlich willkommen, hier in unserem Werk hochwertiges Spektrum auf Lager zu kaufen. Alle unsere Produkte zeichnen sich durch hohe Qualität und wettbewerbsfähige Preise aus. Für weitere Informationen kontaktieren Sie uns jetzt.
Digitale Kommunikation, effiziente Kommunikation, RF -Oszilloskop(0/10)
