Mayroong mga spectrum analyzer para sa iba't ibang mga uri ng signal, ngunit ang artikulong ito ay pangunahing pokus sa Radio Frequency (RF) Spectrum Analyzers.
Ano ang isang RF Spectrum Analyzer?
Ang isang RF Spectrum Analyzer ay isang malawakang ginamit na instrumento sa pagsubok na sumusukat sa lakas ng spectrum ng input signal sa pamamagitan ng pagsukat ng amplitude nito, na ipinakita sa patayong axis (y-axis), kumpara sa dalas nito, na ipinakita sa pahalang na axis (x-axis ). Ang output ay ipinapakita sa domain ng dalas. Mabisa ito sa pagbibigay ng mga pananaw sa pagganap ng RF ng mga module o system ng mga circuit dahil, sa nakuha na impormasyon sa signal mula sa analyzer, maaaring makilala ang uri ng mga signal na naroroon, at masusukat ang kanilang mga frequency, antas ng dalas, at amplitude. Bukod dito, ang iba pang mga spectral na bahagi ng isang senyas, tulad ng nangingibabaw na dalas, lakas, pagbaluktot, harmonika, at bandwidth, ay maaaring sundin.
Ano ang Mga Uri ng Spectrum Analyzer?
Pangkalahatan, ang mga spectrum analyzer ay ikinategorya sa dalawang uri: ang swept-tuned spectrum analyzer at ang FFT spectrum analyzer. Gayunpaman, ang mga spectrum analyzer ay nagbago sa iba't ibang mga kadahilanan ng form sa mga nakaraang taon, patuloy na sumusulong sa teknolohiya. Hindi alintana ang mga form factor, naghahatid pa rin ito ng pangunahing layunin - upang pag-aralan ang frequency spectrum ng anumang naibigay na signal. Nasa ibaba ang iba't ibang mga uri at form na kadahilanan ng mga spectrum analyzer, na ang bawat isa ay inilaan para sa iba't ibang paggamit at aplikasyon.
Swept spectrum analyzer. Kilala rin bilang superheterodyne spectrum analyzer, ang swept type ay ang tradisyunal at ang pinakalumang anyo ng spectrum analyzer. Ang mga mas matandang modelo ay umaasa sa mga diskarteng analog at nagsilbing pundasyon ng pagsusuri ng spectrum analysis sa loob ng maraming taon. Karamihan sa mga modelong ito ay hindi na napapanahon at pinalitan ng mga modernong uri ng swept spectrum analyzers na gumagamit ng mga digital na diskarte.
Digital FFT (Fast Fourier Transform) spectrum analyzer. Tulad ng ipinahiwatig ng pangalan, ang ganitong uri ng spectrum analyzer ay gumagamit ng digital na teknolohiya, na nagko-convert ng mga analog signal sa kanilang digital format gamit ang mga diskarteng FFT. Sa madaling sabi, ang mga diskarteng FFT ay gumagamit ng proseso ng matematika upang ibahin ang isang form ng alon sa mga bahagi ng frequency spectrum nito.
Real-time spectrum analyzer. Ang FFT-based spectrum analyzer na ito ay isang hybrid na swept at FFT na uri. Gamit ang diskarteng superheterodyne, unang binago nito ang signal pababa sa isang mas mababang dalas, pagkatapos ay gumagamit ng mga diskarteng FFT upang pag-aralan ang signal. Ang pagmamanipula ng FFTs ay mabilis na isinasagawa sa real-time na hindi nag-iiwan ng mga puwang at impormasyong napalampas sa kinakalkula na spectrum ng RF. Bukod dito, ang ganitong uri ng spectrum analyzer ay maaaring sample ang mga papasok na signal sa isang time domain (tulad ng isang oscilloscope) at i-convert ang mga ito sa isang frequency domain gamit ang FFT algorithm. Kinukuha nito ang isang buong banda ng mga frequency nang sabay-sabay, pinag-aaralan ito, at pagkatapos ay ipinapakita ang spectrum.
PXI spectrum analyzer. Ang PXI ay isang pamantayan batay sa PCI eXtension Instrumentation at malawakang ginagamit para sa instrumento ng pagsubok, pagkuha ng data, at kontrol. Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan, ang ganitong uri ng spectrum analyzer ay batay sa pamantayan ng PXI, sa gayon, maaari itong isama sa isang PXI rack.
Pagsusuri ng spectrum ng USB. Ang ganitong uri ng spectrum analyzer ay gumagamit ng spectrum analyzer software upang pag-aralan, iimbak, ipakita, at i-replay ang data. Ang software ay naka-install sa isang computer kung saan nakakonekta ang aparato sa pamamagitan ng USB port. Ito ay mas portable at cost-effective kaysa sa bench-top spectrum analyzers dahil ang acquisition hardware lamang ang kailangang bilhin.
Pag-aralan ng spectrum ng kamay. Ito ay madaling gamiting sa patlang para sa pagsubaybay sa mga pagpapadala ng radyo o wireless at para sa pagsusuri ng mga katangian ng spectrum. Ginawa sa maliit, mga handheld format, ang ganitong uri ng spectrum analyzer ay walang parehong pagganap at kakayahan bilang mas malalaking uri ng isang spectrum analyzer.
Networked spectrum analyzer. Ang ganitong uri ng spectrum analyzer ay konektado sa isang network sa pamamagitan ng ethernet port. Sinusubaybayan nito ang mga aparato sa isang network. Kapaki-pakinabang ito sa pagsubaybay ng mga aparatong ipinamahagi ng heograpiya at karaniwang naka-install sa mga kumpol upang masakop ang buong heograpiya ng mga aparato na susubaybayan, sa gayon, mas malaki ang heograpiya, mas maraming mga spectrum analyzer ang kinakailangan.
Para saan ginagamit ang Spectrum Analyzers?
Pangunahing ginagamit ang mga analyzers ng Spectrum sa mga laboratoryo ng electronics para sa pagsubok at pagpapatunay sa pagganap ng RF. Pangunahing ginagamit ang mga ito sa disenyo ng RF, pangkalahatang disenyo ng elektronikong circuit, pagmamanupaktura ng electronics, base service at pagkumpuni, at pag-install at serbisyo sa patlang. [1]
Ang mga pangkalahatang gawain na ginagamit ng mga spectrum analyzer sa isang laboratoryo ay:
- pag-check kung ang isang modulated signal ay maaaring maging sanhi ng pagkagambala
- pagsuri para sa pagkakaroon ng ingay o pagbaluktot
- pagsuri kung ang signal ay nasa tamang banda ng dalas
- pag-iimbestiga ng mga pangkalahatang problema sa isang senyas
- pagsukat ng lakas
- pagsukat ng ingay ng yugto sa isang senyas
- pagsukat ng dalas
- pagsasagawa ng mga sukat ng EMI at EMI
- paglalagay ng antas ng iba't ibang mga frequency na may kaugnayan sa bawat isa
Sa labas ng laboratoryo, ang mga spectrum analyzers ay mayroon ding praktikal na paggamit tulad ng pag-debug ng mga wireless network, pagsubok ng mga diskarte sa modulate / encoding, pagsubaybay sa mga signal ng radyo, at pag-check sa pagganap ng antena, pakinabang ng RF amplifier, signal bandwidth, at paggamit ng banda. Sa lugar ng mga mobile network, halimbawa, lubos itong kapaki-pakinabang sa paghahanap at pag-aalis ng pagkagambala. Ang mga handheld spectrum analyzer, lalo na, ay ginagamit ng mga mobile network operator para sa panghihimasok na pangangaso upang matulungan silang maitaguyod at mapanatili ang mga signal ng network.
Mayroon din itong mga paggamit sa iba pang larangan ng agham tulad ng astronomiya, geolohiya, at biochemistry, bukod sa iba pa. Bilang isang halimbawa, ginagamit ang mga spectrum analyzer upang pag-aralan ang komposisyon ng kemikal ng mga materyales batay sa spectral pattern ng ilaw sa larangan ng spectrometry.
Bagaman maraming ginagamit ang isang spectrum analyzer, hindi ito isang tool para sa lahat. Kakailanganin ang isang propesyonal na nauunawaan kung paano ito gumagana at kung paano bigyang kahulugan ang mga katangian ng isang senyas upang mapatakbo ang aparato. Gayunpaman, ito ay isang kailangang-kailangan na instrumento sa pagsubok na may malawak na hanay ng mga gamit, hindi lamang sa larangan ng electronics kundi pati na rin sa iba pang larangan ng agham.
Pinagmulan:
Ano ang isang Spectrum Analyzer: RF spectrum analyzer , Electronics-Notes.com