Terdapat penganalisis spektrum untuk pelbagai jenis isyarat, tetapi artikel ini akan memberi tumpuan terutamanya pada Penganalisis Spektrum Frekuensi Radio (RF).
Apa itu RF Spectrum Analyzer?
RF Spectrum Analyzer adalah instrumen ujian yang digunakan secara meluas yang mengukur kekuatan spektrum isyarat input dengan mengukur amplitudnya, yang dipaparkan pada paksi menegak (paksi-y), berbanding frekuensi, yang ditunjukkan pada paksi mendatar (paksi-x) ). Keluaran dipaparkan dalam domain frekuensi. Ia berkesan dalam memberikan pandangan mengenai prestasi RF modul atau sistem litar kerana, dengan maklumat isyarat yang diperoleh dari penganalisis, jenis isyarat yang ada dapat dikenal pasti, dan frekuensi, tahap frekuensi, dan amplitudnya dapat diukur. Selanjutnya, komponen spektrum lain dari isyarat, seperti frekuensi dominan, daya, herotan, harmonik, dan lebar jalur, dapat diperhatikan.
Apakah Jenis Penganalisis Spektrum?
Secara amnya, penganalisis spektrum dikategorikan kepada dua jenis: penganalisis spektrum swept-tuned dan penganalisis spektrum FFT. Walau bagaimanapun, penganalisis spektrum berkembang dalam faktor bentuk yang berbeza selama bertahun-tahun, terus maju dengan teknologi. Terlepas dari faktor bentuknya, ia tetap memenuhi tujuan utamanya - untuk menganalisis spektrum frekuensi bagi setiap isyarat yang diberikan. Berikut adalah pelbagai jenis dan faktor bentuk penganalisis spektrum, masing-masing bertujuan untuk kegunaan dan aplikasi yang berbeza.
Penganalisis spektrum menyapu. Juga dikenali sebagai penganalisis spektrum superheterodyne, jenis sapu adalah bentuk penganalisis spektrum tradisional dan tertua. Model yang lebih tua bergantung pada teknik analog dan telah menjadi asas ujian analisis spektrum selama bertahun-tahun. Sebilangan besar model ini sudah ketinggalan zaman dan digantikan oleh jenis penganalisis spektrum menyapu moden yang menggunakan teknik digital.
Penganalisis spektrum Digital FFT (Fast Fourier Transform). Seperti namanya, penganalisis spektrum jenis ini menggunakan teknologi digital, menukar isyarat analog ke format digital mereka menggunakan teknik FFT. Ringkasnya, teknik FFT menggunakan proses matematik untuk mengubah bentuk gelombang menjadi komponen spektrum frekuensi.
Penganalisis spektrum masa nyata. Penganalisis spektrum berasaskan FFT ini adalah kacukan jenis penyapu dan FFT. Dengan menggunakan teknik superheterodyne, pertama menukar isyarat ke frekuensi yang lebih rendah, kemudian menggunakan teknik FFT untuk menganalisis isyarat. Manipulasi FFT dilakukan dengan pantas dalam masa nyata tanpa meninggalkan jurang dan maklumat yang hilang dalam spektrum RF yang dikira. Selanjutnya, penganalisis spektrum jenis ini dapat mengambil sampel isyarat masuk dalam domain waktu (seperti dengan osiloskop) dan mengubahnya menjadi domain frekuensi menggunakan algoritma FFT. Ia menangkap sekumpulan frekuensi sekaligus, menganalisisnya, dan kemudian memaparkan spektrum.
Penganalisis spektrum PXI. PXI adalah standard berdasarkan PCI eXtension Instrumentation dan digunakan secara meluas untuk instrumentasi ujian, pemerolehan data, dan kawalan. Seperti namanya, penganalisis spektrum jenis ini berdasarkan standard PXI, oleh itu, ia dapat dimasukkan ke dalam rak PXI.
Penganalisis spektrum USB. Jenis penganalisis spektrum ini menggunakan perisian penganalisis spektrum untuk menganalisis, menyimpan, memaparkan, dan memainkan semula data. Perisian dipasang di komputer di mana peranti disambungkan melalui port USB. Ini lebih mudah alih dan menjimatkan kos daripada penganalisis spektrum tertinggi kerana hanya perkakasan pemerolehan yang perlu dibeli.
Penganalisis spektrum genggam. Ini sangat berguna di lapangan untuk memantau transmisi radio atau tanpa wayar dan untuk memeriksa ciri-ciri spektrum. Dibuat dalam format kecil, genggam, penganalisis spektrum jenis ini tidak mempunyai prestasi dan kemampuan yang sama dengan jenis penganalisis spektrum yang lebih besar.
Penganalisis spektrum rangkaian. Penganalisis spektrum jenis ini disambungkan ke rangkaian melalui port ethernet. Ia memantau peranti di seluruh rangkaian. Ini berguna dalam memantau peranti yang diedarkan secara geografi dan biasanya dipasang dalam kelompok untuk merangkumi keseluruhan geografi peranti yang akan dipantau, oleh itu, semakin besar geografi, semakin banyak penganalisis spektrum diperlukan.
Untuk apa Analisis Spektrum digunakan?
Penganalisis spektrum digunakan terutamanya di makmal elektronik untuk menguji dan mengesahkan prestasi RF. Mereka digunakan terutamanya dalam reka bentuk RF, reka bentuk litar elektronik umum, pembuatan elektronik, servis dan pembaikan asas, dan pemasangan dan servis di lapangan. [1]
Tugas umum yang digunakan penganalisis spektrum di makmal adalah:
- memeriksa apakah isyarat termodulasi boleh menyebabkan gangguan
- memeriksa adanya bunyi atau gangguan
- memeriksa sama ada isyarat berada di jalur frekuensi yang betul
- menyiasat masalah umum dengan isyarat
- mengukur kekuatan
- mengukur bunyi fasa pada isyarat
- mengukur kekerapan
- melakukan pengukuran EMI & EMI
- merancang tahap frekuensi yang berbeza antara satu sama lain
Di luar makmal, penganalisis spektrum juga mempunyai banyak penggunaan praktikal seperti menyahpepijat rangkaian tanpa wayar, menguji modulasi / teknik pengekodan, memantau isyarat radio, dan memeriksa prestasi antena, keuntungan penguat RF, lebar jalur isyarat, dan penggunaan jalur. Sebagai contoh, di kawasan rangkaian mudah alih, sangat berguna dalam mencari dan menghilangkan gangguan. Penganalisis spektrum genggam, khususnya, digunakan oleh pengendali rangkaian mudah alih untuk mencari gangguan untuk membantu mereka membuat dan mengekalkan isyarat rangkaian.
Ia juga mempunyai kegunaan dalam bidang sains lain seperti astronomi, geologi, dan biokimia, antara lain. Sebagai contoh, penganalisis spektrum digunakan untuk menganalisis komposisi kimia bahan berdasarkan corak cahaya spektrum dalam bidang spektrometri.
Walaupun penganalisis spektrum mempunyai banyak kegunaan, ia bukan alat untuk semua orang. Perlu profesional yang memahami cara kerjanya dan bagaimana menafsirkan ciri-ciri isyarat untuk mengendalikan peranti. Meskipun demikian, ini adalah instrumen ujian yang sangat diperlukan yang mempunyai pelbagai kegunaan, tidak hanya dalam bidang elektronik tetapi juga dalam bidang sains lain.
Sumber:
Apa itu Spectrum Analyzer: RF spektrum analyzer , Elektronik- Catatan.com