Анализатор спектра: детальное описание и принципы работы
Анализатор спектра – это прибор, который используется для визуализации частотного состава электрического сигнала. Он отображает амплитуду сигнала в зависимости от частоты, что позволяет анализировать его составляющие, определять гармоники, шумы и другие параметры.
Принцип работы:
Анализатор спектра преобразует входной сигнал в частотную область с помощью метода дискретного преобразования Фурье (ДПФ). Результатом является спектр сигнала, который отображается на экране анализатора.
Основные типы анализаторов спектра:
1. Анализаторы спектра с разверткой (SA): Используют супергетеродинную установку с качающейся настройкой для измерения мощности в зависимости от частоты. Преимуществом SA является широкий динамический диапазон, но он ограничен тем, что может измерять амплитуду только одной точки частоты за раз.
2. Векторные анализаторы сигналов (VSA): Оцифровывают и сохраняют форму сигнала РЧ-мощности, генерируемого любым источником. Используют цифровую обработку сигналов (DSP) для демодуляции, измерений и обработки отображения. VSA может хранить сигналы в памяти, но не может обеспечить всестороннюю оценку переходных процессов.
3. Анализаторы спектра в реальном времени (RSA): Используют DSP для анализа сигналов в режиме реального времени. Это позволяет пользователю обнаруживать и реагировать на события, которые в противном случае остались бы незамеченными. Данные, хранящиеся в памяти, могут быть подвергнуты углубленному междисциплинарному анализу с помощью пакетной обработки.
Дополнительные методы анализа:
* DPX – анализ с использованием цифрового люминофора. Метод сжатия и анализа сигналов для получения «живого» представления изменяющихся во времени сигналов. Позволяет обнаруживать непериодические и кратковременные переходные процессы.
* Z-преобразование с помощью внутриимпульсной линейной ЧМ – эффективный метод вычисления дискретного преобразования Фурье (ДПФ). По сравнению с обычным БПФ обеспечивает большую гибкость, например, при выборе различного числа выходных значений частоты, за счет выполнения дополнительных вычислений.
Основные параметры анализатора спектра:
* Диапазон частот: Рабочая полоса частот, ограниченная нижним и верхним значениями частоты.
* Полоса разрешения (RBW): Минимальная измеряемая полоса частот на экране анализатора. Определяет разрешающую способность по частоте анализатора спектра.
* Динамический диапазон: Максимальное отношение уровней двух сигналов, одновременно подаваемых на вход и измеряемых с заданной точностью.
Анализатор спектра – это незаменимый инструмент для engineers and researchers в различных областях, таких как телекоммуникации, радиотехника, акустика и другие.
В соответствующем разделе - Анализаторы спектра - представлен полный перечень моделей различных анализаторов спектра и их технические харатеристики.
