Jazyk
Co je analyzátor signálu
Spektrální analyzátor dělá to, co název napovídá: detekuje signály přítomné ve vybraném rozsahu spektra. Základní funkcí je znázornit signály v grafickém zobrazení jako amplitudu – neboli výkonovou úroveň – na ose y, proti frekvenci na ose x, amplitudy detekovaných signálů jsou reprezentovány ve frekvenční oblasti.
Přesnost
Analyzátory signálu nabízejí vysokou přesnost a přesnost měření a zajišťují, že získané výsledky jsou spolehlivé a konzistentní.
Rychlost
Analyzátory signálu jsou schopny rychle analyzovat vzorky, což umožňuje rychlé a efektivní zpracování velkého množství vzorků.
Automatizace
Analyzátory signálu mají automatizované funkce, které snižují potřebu ručního zadávání, šetří čas a omezují chyby.
Škálovatelnost
Analyzátory signálu lze snadno zvětšit, aby zvládly rostoucí objemy vzorků bez obětování přesnosti nebo kvality.
Všestrannost
Analyzátory signálu mohou analyzovat širokou škálu vzorků, díky čemuž jsou vhodné pro použití v různých průmyslových odvětvích, včetně zdravotnictví, potravinářství a nápojů, monitorování životního prostředí a dalších.
Standardizace
Analyzátory signálu poskytují standardizované postupy pro analýzu vzorků, snižují možnost variability mezi různými testy a zajišťují konzistentní výsledky.
Průběžné sledování
Některé analyzátory signálu mohou provádět nepřetržité monitorování a poskytovat v reálném čase data o změnách vlastností vzorku v průběhu času.
Snížení nebezpečí
Analyzátory signálu snižují riziko vystavení nebezpečným materiálům a chemikáliím, díky čemuž jsou bezpečnější než tradiční analytické metody.
Funkce analyzátoru signálu
Základní funkcí analyzátoru signálu je znázornit signály v grafickém zobrazení jako amplitudu – neboli výkonovou úroveň – na ose y, proti frekvenci na ose x, amplitudy detekovaných signálů jsou reprezentovány ve frekvenční oblasti. RF spektrální analyzátor pokrývá rádiové a mikrovlnné frekvence. Maximální frekvenční rozsah s předvolbou v současnosti dostupný je od 2 Hz do 85 GHz; vyšší frekvence jsou možné s externími směšovači. Obvykle se pro frekvenci na ose x používá lineární stupnice a pro amplitudu na ose y logaritmická nebo decibelová stupnice (také logaritmická), takže lze současně vidět signály s velmi proměnlivou amplitudou. Spektrální analyzátory jsou široce používány v RF testu k zobrazení nejen vlastností požadovaných signálů, jako je například to, zda signál zabírá určenou šířku pásma, ale také k vyhledávání nežádoucích signálů.
Pro RF test již téměř neexistuje čistý spektrální analyzátor pro detekci úrovně požadovaných a nežádoucích signálů zobrazením spektrálních složek ve frekvenčním rozsahu. Povaha mnoha moderních pulzních signálů plus nutnost detekovat a zkoumat přechodové signály znamená, že klasický spektrální analyzátor využívající stejný superheterodynový princip jako rádiové přijímače nemůže spolehlivě detekovat všechny signály, které se občas vyskytují jako přechodné jevy, ani měřit fázi signálu. . Vzhledem k tomu, že sledovaný frekvenční rozsah (frekvenční rozsah) překračuje schopnost spektrálního analyzátoru zpracovávat data současně, je frekvenční rozsah skenován (rozmítán) od nízké po vysokou. Pokud přechodný signál není přítomen během rozmítání frekvence, není detekován.
Digitální zpracování využívající rychlou Fourierovu transformaci (FTT) z časové oblasti do frekvenční oblasti značně rozšířilo možnosti detekce signálu a analýzy superheterodynového spektrálního analyzátoru. FFT poskytuje mnohem rychlejší zachycení a analýzu frekvenčního rozsahu: paralelní použití FFT vede k širší okamžité šířce pásma, takže s vhodnými filtry jsou také detekovány pulzní a přechodové signály. Mnoho spektrálních analyzátorů také nabízí režim nulového rozpětí pro analýzu fáze i amplitudy signálu a demodulaci signálu na zvolené frekvenci. Kromě jednoduchého znázornění detekovaných signálů na obrazovce jsou všechna možná měření šumu, zisku, fáze, šířky pásma obsazeného signálu a výkonu sousedního kanálu. Digitální signál lze exportovat pro následné zpracování pomocí softwarových nástrojů poskytujících další analýzu.
Procházením frekvenčního spektra poskytuje analyzátor signálu podrobnou analýzu síly signálu na každé frekvenční úrovni. Tyto informace identifikují, které frekvence jsou zodpovědné za celkovou sílu signálu, a řeší jakýkoli problém, který způsobuje pokles síly signálu. Analyzátory signálu navíc monitorují stav systému sledováním změn v síle různých signálů v průběhu času.
Analyzátor signálu je výkonný nástroj používaný v:
● Telekomunikace pro měření výkonu mobilních sítí a ladění bezdrátové komunikace.
● Obranný průmysl k testování radarových systémů a detekci nepřátelských zářičů.
● Satelitní komunikace pro hodnocení kvality spojení a sledování rušení.
● Vysílání pro zajištění souladu s předpisy a optimalizaci výkonu vysílače.
● Letecký průmysl pro testování letecké avioniky a pozemních radarových systémů.
● Lékařský výzkum ke studiu mozkových vln a zkoumání účinků elektromagnetického záření.
Swept-tuned spektrální analyzátory
Rozmítané spektrální analyzátory pocházejí z rádiových přijímačů. Nemělo by tedy být žádným překvapením, že rozmítané analyzátory jsou buď analyzátory s laděným filtrem (analogické k rádiu TRF) nebo superheterodynní analyzátory. Ve skutečnosti, v jejich nejjednodušší podobě, byste si mohli představit rozmítaný spektrální analyzátor jako nic jiného než frekvenčně selektivní voltmetr s frekvenčním rozsahem, který je laděn (rozmítán) automaticky. Je to v podstatě frekvenčně selektivní voltmetr reagující na špičky kalibrovaný pro zobrazení efektivní hodnoty sinusovky. Spektrální analyzátor dokáže zobrazit jednotlivé frekvenční složky, které tvoří komplexní signál. Neposkytuje však informace o fázi, pouze informace o velikosti. Technika superheterodynního přijímače s rozmítaným laděním používaná ve spektrálních analyzátorech Keysight může provádět širokou škálu měření ve frekvenční oblasti ve velkém dynamickém rozsahu a širokém frekvenčním rozsahu (30 Hz až 325 GHz).
Moderní swept-tuned analyzátory (zejména superheterodynní analyzátory) jsou přesná zařízení, která mohou provádět širokou škálu měření. Primárně se však používají k měření ustálených nebo opakujících se signálů, protože nemohou vyhodnocovat všechny frekvence v daném rozsahu současně. Schopnost vyhodnocovat všechny frekvence současně náleží výhradně analyzátoru v reálném čase.
Spektrální analyzátory v reálném čase
Navzdory vysokému výkonu moderních superheterodynních analyzátorů stále nedokážou vyhodnocovat frekvence současně a současně zobrazovat celé frekvenční spektrum. Nejedná se tedy o analyzátory v reálném čase. Časy měření mohou být také velmi dlouhé, protože rychlost rozmítání analyzátoru laděného rozmítáním je vždy omezena dobou potřebnou k usazení jeho vnitřních filtrů.
Analyzátory s paralelním filtrem
Dalším způsobem, jak postavit spektrální analyzátor, je zkombinovat několik pásmových filtrů, z nichž každý má jinou frekvenci propustného pásma. Každý filtr zůstává neustále připojen ke vstupu. Tento typ analyzátoru se nazývá analyzátor s paralelním filtrem. Po počáteční době ustálení může analyzátor s paralelním filtrem okamžitě detekovat a zobrazit všechny signály v rozsahu měření analyzátoru. Proto analyzátor s paralelním filtrem poskytuje analýzu signálu v reálném čase.
Zvláštní předností analyzátoru s paralelním filtrem je jeho rychlost měření, která mu umožňuje měřit přechodné a časově proměnné signály (také nazývané dynamické signály). Frekvenční rozlišení analyzátoru s paralelním filtrem je však mnohem hrubší než u typického analyzátoru s rozmítaným laděním. Rozlišení je totiž určeno šířkou pásmových filtrů.
Fourierovy (nebo FFT) analyzátory
Fourierův nebo FFT spektrální analyzátor je další implementací spektrálního analyzátoru v reálném čase. Fourierův analyzátor, označovaný také jako analyzátor dynamického signálu, používá digitální zpracování signálu k vzorkování vstupního signálu a jeho převodu do frekvenční oblasti. Tato konverze se provádí pomocí rychlé Fourierovy transformace (FFT). FFT je implementace diskrétní Fourierovy transformace, matematického algoritmu používaného pro transformaci dat z časové oblasti do frekvenční oblasti.
FFT spektrální analyzátory jsou výkonné nástroje, protože jejich výpočetní výkon dokáže extrahovat ze vstupního signálu více informací než jen amplitudu jednotlivých frekvenčních složek. FFT analyzátory mohou například měřit magnitudu i fázi a mohou také snadno přepínat mezi časovou a frekvenční doménou. To z nich dělá ideální nástroje pro analýzu komunikačních, ultrazvukových a modulovaných signálů.
Analýza vektorového signálu (VSA)
V minulosti pokrývaly spektrální analyzátory s rozmítaným laděním a superheterodynní široké frekvenční rozsahy od audio, přes mikrovlnné až po milimetrové frekvence. Analyzátory rychlé Fourierovy transformace (FFT) s intenzivním digitálním zpracováním signálu (DSP) navíc poskytovaly spektrální a síťovou analýzu s vysokým rozlišením, ale byly omezeny na nízké frekvence kvůli limitům analogově-digitální konverze a technologií zpracování signálu. Dnešní širokopásmové, vektorově modulované (také nazývané komplexní nebo digitálně modulované), časově proměnlivé signály velmi těží ze schopností analýzy FFT a dalších technik DSP. Technologie VSA kombinují superheterodynní technologii s vysokorychlostními ADC a dalšími technologiemi DSP a nabízejí rychlé měření spektra s vysokým rozlišením, demodulaci a pokročilou analýzu v časové oblasti. VSA je zvláště užitečný pro charakterizaci komplexních signálů, jako jsou burst, přechodné nebo modulované signály používané v komunikacích, videu, vysílání, sonaru a ultrazvukových zobrazovacích aplikacích.
Testování výkonu zdrojů signálu nové generace, jako jsou napěťově řízené oscilátory (VCO), oscilátory povrchových akustických vln (SAW), oscilátory s dielektrickým rezonátorem (DRO), PLL syntezátory, RFIC, vysílače, generátory hodin ve vysokorychlostních datových komunikačních systémech , a další zařízení mohou být náročná – zvláště s lavicí plnou nástrojů. Cenný čas strávíte učením se používat více nástrojů, určením nejvhodnějšího nástroje, kalibrací každého nástroje, nastavením měření a následným získáním správných parametrů. Omezení schopností u řady starších přístrojů také ztěžuje a zdlouhavuje získání správných parametrů pro přesná měření.
Analyzátor signálu poskytuje skutečné jednokrokové měření fázového šumu. To eliminuje časově náročné nastavení měření a kalibraci systému. Vestavěné nízkošumové referenční zdroje uzamknou systém k nosiči měřeného signálu, čímž automaticky povolí a výrazně zvýší rychlost měření. Zdlouhavá měření fázového šumu jsou nyní více než 10krát rychlejší.
Rychlost měření je mimořádně vysoká. S rozsahem frekvenčního offsetu mezi 1 kHz až 100 MHz trvá měření pouze 0,45 sekundy na měření. Měření fázového šumu v reálném čase nejen dramaticky zkracuje dobu testování, ale také rychle pomáhá identifikovat hlavní příčinu nežádoucího chování testovaného zdroje.
Dvoukanálové přijímače umožňují techniku "křížové korelace" pro snížení šumu nástroje na všech offsetových frekvencích. Fázový šum referenčního zdroje používaný v systému tradičně omezuje citlivost měření. Tato technika však v podstatě ruší šumy vestavěných referenčních zdrojů a překonává omezení. Míra potlačení šumu závisí na "počtu" korelací. Například 100násobná korelace snižuje úroveň fázového šumu o 10 dB. Korelace až 10,{5}}krát vedou ke zlepšení citlivosti na fázový šum o 20 dB.
Integrovaný fázový šum mezi dvěma body určenými funkcí pásmové značky lze automaticky vypočítat. Zobrazí se také jitter RMS a zbytkové FM. Tato funkce umožňuje rychle a přesně vyhodnotit příspěvek šumu v komunikačních kanálech nebo náhodný jitter zdrojů hodin.
Ovládací prvky a rozhraní analyzátoru signálu se mohou lišit v závislosti na modelu a výrobci, ale většina analyzátorů signálu má několik standardních funkcí.
Frekvenční rozsah, rozsah a rozlišení ovládáte kolečky nebo tlačítky na předním panelu. Úpravou těchto nastavení se změní rozsah frekvencí zobrazených na obrazovce.
Stopa nebo čára na obrazovce představuje sílu frekvence signálu. Amplitudu stopy upravíte pomocí knoflíku vertikálního měřítka. Posuňte stopu na obrazovce nahoru a dolů úpravou offsetu.
Nastavení úrovně řídí maximální a minimální úrovně výkonu zobrazené na obrazovce, známé jako vertikální stupnice. Je důležité si uvědomit, že nastavení úrovně neovlivňuje skutečný výkon měřeného signálu. Nastavení úrovně upravíte pomocí kolečka na předním panelu.
Časová základna neboli rychlost rozmítání je další důležitou funkcí analyzátoru signálu. To řídí, jak dlouho trvá, než se trasování přesune po obrazovce. Vyšší rychlost rozmítání vám umožní vidět krátké anomálie signálu. Nastavte časovou základnu tak, aby vyhovovala požadované rychlosti pomocí kolečka na předním panelu analyzátoru. Většina analyzátorů signálu má funkci automatického měřítka, která automaticky upravuje nastavení úrovně a rychlosti rozmítání. Toto je praktická funkce, pokud si nejste jisti, jaké nastavení použít.
Preventivní údržba analyzátoru signálu
Při připojování k analyzátoru signálu se ujistěte, že úroveň výkonu použitého signálu je nižší než uvedená úroveň poškození pro každý z portů. U portů RF jsou tyto informace obvykle zobrazeny u portu a v části specifikace v produktových příručkách. Obvody analyzátoru se mohou poškodit při použití nadměrného vysokofrekvenčního napájení a/nebo překročení stejnosměrného limitu. Aby se předešlo poškození ve většině situací, lze použít externí vysokovýkonné útlumové články.
Pravidelně plánovaná preventivní údržba, která zahrnuje čištění, seřizování a ověřování, vám pomůže:
● Ujistěte se, že váš nástroj je dostupný, když jej potřebujete.
● Udržujte optimální výkon nástroje.
● Ujistěte se, že váš přístroj má nejnovější aktualizace funkcí a vylepšení.
● Vyhněte se drahým neplánovaným odstávkám a opravám.
● Prodlužte životnost vašeho nástroje.
Zde najdete obecné informace o preventivní údržbě, pokud se vztahují na všechny analyzátory signálu, a informace o preventivní údržbě specifické pro přístroj, pokud jsou použitelné.
Provoz/ověření produktu se skládá z funkčních testů různých parametrů přístroje, které poskytují vysoký stupeň spolehlivosti, že analyzátor funguje správně. Doporučují se jako kontrola provozu analyzátoru při vstupní kontrole nebo po opravě. Analýza nejistoty měření není k dispozici pro funkční testy a analyzátor je kontrolován podle limitů, které jsou širší než publikované specifikace. Funkční zkoušky jsou navrženy tak, aby otestovaly analyzátor pracující v teplotním rozsahu definovaném specifikacemi analyzátoru s použitím minimální sady zkušebních zařízení. Pokud test neprojde, je nutné spustit testy výkonu, aby se potvrdilo, že problém zmizel.
Naše továrna
Společnost PH Tool and Test Equipment Inc, založená v roce 2016, se snaží neustále zlepšovat a nabízet svým zákazníkům tu nejlepší hodnotu. Našim zákazníkům nabízíme několik praktických, efektivních a nákladově efektivních řešení pro potřeby jejich podnikání nebo projektů. Ať už potřebujete pronajmout a koupit testovací zařízení, opravit testovací zařízení, prodat nebo vyměnit zařízení, jsme odhodláni poskytovat špičkové služby zákazníkům a vysoce kvalitní elektronické testovací zařízení.
Otázka: Jaký je rozdíl mezi analyzátorem signálu a generátorem signálu?
Otázka: Jaký je rozdíl mezi analyzátorem signálu a osciloskopem?
Otázka: Jaký je rozdíl mezi analyzátorem sítě a analyzátorem signálu?
Otázka: Jaké jsou různé typy analyzátorů signálu?
Otázka: Proč používáme analyzátor signálu?
Otázka: Jak se také nazývá síťový analyzátor?
Otázka: Co je analyzátor komunikačního signálu?
Otázka: Co je analyzátor spektra a signálu?
Otázka: Jak vizualizujete signály?
Otázka: Jaký je účel signálního systému?
Otázka: Kolik typů analyzátorů existuje?
Otázka: Jaký je rozdíl mezi měřičem a analyzátorem?
Otázka: Jaké dvě věci může analyzátor Wi-Fi provádět?
Otázka: Jaké jsou různé typy analyzátorů signálu?
Otázka: Co je dynamický analyzátor signálu?
Otázka: Jaký je příklad zpracování signálu?
Otázka: Jakých je 5 aplikací zpracování signálu?
Otázka: Jak by měl vypadat spektrální analyzátor?
Otázka: Jak otestuji svou anténu pomocí spektrálního analyzátoru?
Otázka: Jak přesný je spektrální analyzátor?
Jako jeden z předních výrobců signálů v Číně vás srdečně vítáme, abyste si zde z naší továrny koupili vysoce kvalitní signál na skladě. Všechny naše produkty jsou s vysokou kvalitou a konkurenceschopnou cenou. Pro více informací nás kontaktujte.
(0/10)
