Выберите модификацию товара.

Товар добавлен к сравнению.

Добавлен к сравнению.

Что такое анализатор спектра?

Анализатор спектра и сигналов - это радиоизмерительный прибор прибор для наблюдения и измерения относительного распределения энергии электрических (электромагнитных) колебаний в полосе частот. С данным изделием вы никогда не столкнетесь в быту, это довольно специфический прибор, причем достаточно дорогой. Если в двух словах, то анализатором спектра называют прибор, который можно охарактеризовать как частотно-избирательный вольтметр, который реагирует на амплитуду, он настроен таким образом, чтобы отображать среднеквадратичную величину синусоидальной волны. И это только в двух словах, на самом деле все гораздо сложнее и интереснее.

Для чего измерять спектр?

У частотной области есть свои плюсы в плане измерений. Частотная область гораздо удобнее для определения гармонического состава сигнала. Те, кто занимаются беспроводной связью, очень заинтересованы в определении внеполосного и паразитного излучения. Например, сотовые радиосистемы должны проверяться на наличие гармоник несущего сигнала, которые могут вносить помехи в работу других систем, оперирующих на той же частоте, что и гармоники. Инженеры и техники также часто обеспокоены искажением сообщений, транслирующихся с модуляцией несущего сигнала. Интермодуляция третьего порядка (то есть две составляющие сложного сигнала, модулирующие друг друга) может причинить много хлопот, поскольку компоненты искажения могут попасть в интересуемую полосу частот и не будут надлежащим образом отфильтрованы.

Наблюдение за спектром – еще одна важная сторона измерений в частотной области. Государственные регулирующие структуры распределяют различные частоты для различных радио-служб: телевизионное и радиовещание, сотовая связь, связь правоохранительных органов и спасательных служб, а также множество иных организаций и приложений. Крайне важно, чтобы каждая служба работала только на предназначенной для нее частоте и оставалась в пределах выделенной полосы канала. Передатчики и другие излучатели зачастую могут работать на очень близко расположенных соседних частотах. Для усилителей мощности и других компонентов таких систем ключевым параметром для измерения является количество энергии сигнала, просачивающейся в соседние каналы и порождающей интерференцию.

Электромагнитная интерференция (EMI) – это термин, применяемый к нежелательному излучению от преднамеренных и случайных излучателей. Поводом для беспокойства тут служит тот факт, что это нежелательное излучение, будучи передано в эфир или по проводам, может затруднить работу других систем. При разработке и производстве практически любой электрической или электронной продукции необходимо исследовать уровни излучения в зависимости от частоты, и приводить их в соответствие с нормами, устанавливаемыми правительственными органами или индустриальными стандартами.

Классификация анализаторов спектра

• По диапазону частот - низкочастотные, радиодиапазона (широкополосные) и оптического диапазона.
• По принципу действия - параллельного типа (многоканальные) и последовательного типа (сканирующие).
• По способу обработки измерительной информации и представлению результатов - аналоговые и цифровые.
• По характеру анализа - скалярные, дающие информацию только об амплитудах гармонических составляющих спектра, и векторные, предоставляющие также информацию о фазовых соотношениях.

Основные типы анализаторов спектра

1. Низкочастотные анализаторы

НЧ анализаторы бывают параллельного и последовательного типа (чаще параллельного) и предназначены для работы в диапазонах частот от нескольких герц до десятков — сотен килогерц. Используются в акустике, например, при исследовании характеристик шума, при разработке и обслуживании аудиоаппаратуры и в других целях. Анализаторы, используемые для контроля качества питающей электросети, иначе называются анализаторами гармоник

1. Радиочастотные анализаторы

Большинство радиочастотных анализаторов являются широкополосными, позволяют работать в полосе от нескольких килогерц до единиц — сотен гигагерц, как правило, это анализаторы последовательного типа. Применяются для анализа свойств радиосигналов, для исследования характеристик радиоустройств.

1. Анализаторы последовательного типа

Анализаторы последовательного типа являются наиболее распространенным видом анализаторов для исследования радиосигналов, принцип их действия состоит в сканировании полосы частот с помощью перестраиваемого гетеродина. Составляющие спектра последовательно переносятся на промежуточную частоту. Перестройка частоты гетеродина эквивалентна перемещению спектра исследуемого сигнала. Селективный УПЧ последовательно выделяет составляющие спектра, и, благодаря синхронной развёртке осциллографического индикатора, отклики каждой спектральной составляющей последовательно воспроизводятся на его экране.

1. Анализаторы параллельного типа

Анализаторы параллельного типа содержат набор идентичных узкополосных фильтров (высокодобротных резонаторов), каждый из которых настроен на определенную частоту (в области низкочастотных измерений фильтры могут иметь одинаковой не абсолютную полосу пропускания, а относительный частотный интервал, например, «третьоктавные фильтры»). При одновременном воздействии исследуемого сигнала на все фильтры каждый из них выделяет соответствующую его настройке составляющую спектра. Параллельный анализатор спектра имеет перед последовательным преимущество в скорости анализа, однако уступает ему в простоте.

1. Цифровые анализаторы

Цифровые анализаторы могут быть построены двумя способами. В первом случае это обычный анализатор последовательного типа, в котором измерительная информация, полученная методом сканирования полосы частот с помощью гетеродина, оцифровывается с помощью АЦП и, далее, обрабатывается цифровым методом. Во втором случае реализуется цифровой эквивалент параллельного типа в виде ДПФ-анализатора, который вычисляет спектр с помощью алгоритмов дискретного преобразования Фурье (ДПФ). По сравнению с последовательными цифровые параллельные ДПФ-анализаторы обладают определёнными преимуществами: более высоким разрешением и скоростью работы, возможностью анализа импульсных и однократных сигналов. Они способны вычислять не только амплитудный, но и фазовый спектры, а также одновременно представлять сигналы во временной и частотной областях. К сожалению, параллельные ДПФ-анализаторы из-за ограниченных возможностей аналого-цифровых преобразователей (АЦП) работают только на относительно низких частотах.

Корпорация Tektronix создала цифровые анализаторы спектра реального времени. Они позволяют отслеживать в реальном масштабе времени быстрые изменения спектра, которые используются в некоторых видах современных коммуникационных систем. При этом, наряду с обычными спектрами, приборы позволяют строить спектрограммы, которые представляют собой множество спектров, представленных в различные моменты времени. Кроме того в приборах применена технология «цифрового фосфора», позволяющая на определенное время запоминать спектры и наглядно отслеживать их изменения во времени.

Компания Rohde-Schwarz также производит анализаторы спектра в реальном масштабе времени, в которых дополнительно реализован режим синхронизации по частотоной маске (селективный запуск). В данном режиме анализатор спектра запускается и производит измерения, если спектр исследуемого сигнала в полосе анализа параллельного БПФ-анализатора на базе АЦП отвечает заданным условиям, например один из спектральных компонентов на заданной частоте превышает установленный уровень. Этот режим полезен при наблюдении спектров сигналов в беспроводной связи, когда возможно выделить необходимые для изучения несущие или пилот-сигналы.

Принципы работы анализаторов спектра

Анализаторы оптического спектра строятся на основе дифракционной решётки, интерферометров Майкельсона, Фабри-Перо и других интерференционных схем. В настоящее время, благодаря высокой технологичности, наибольшее распространение получили анализаторы, использующие дифракционную решётку, и только тогда, когда их разрешающая способность оказывается недостаточной, используются более дорогостоящие интерферометрические методы измерений спектра.

Основные свойства анализа

Анализатор спектра позволяет определить амплитуду и частоту спектральных компонент, входящих в состав анализируемого процесса. Важнейшей его характеристикой является разрешающая способность: наименьший интервал по частоте между двумя спектральными линиями, которые ещё разделяются анализатором спектра. Анализатор спектра может дать истинный спектр только тогда, когда анализируемое колебание периодично, либо существует только в пределах интервала . При анализе длительностей процессов анализатор спектра даёт не истинный спектр

,

а его оценку:

,

зависящую от времени включения и времени анализа . Так как спектр колебания может в общем случае изменяться во времени, то оценка даёт т. н. текущий спектр.

Применение анализатор спектра

Анализ оптического спектра в связи с развитием технологии телекоммуникаций стал одним из важнейших видов измерений в современных волоконно-оптических системах связи. Необходимость данного вида измерений в первую очередь связана с контролем спектра источников оптического излучения, а также определением степени влияния спектральных составляющих на параметры волоконно-оптических компонентов и передачу данных по волоконно-оптическим линиям связи. При этом одним из существенных факторов ограничивающих ширину полосы пропускания высокоскоростных линий связи в настоящее время становится хроматическая дисперсия оптического волокна, которая определяется шириной спектра источника излучения и проявляется в увеличении длительности передаваемого импульса по мере его распространения по оптическому волокну, что так же требует анализа оптического спектра. Кроме этого введение в линии связи волоконно-оптических усилителей, в частности EDFA (эрбиевых усилителей) и развитие технологии WDM (мультиплексирования по длине волны) в телекоммуникациях, определяют анализ оптического спектра в процессе инсталляции и эксплуатации волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП) как наиболее актуальный вид измерений.

Какие характеристики изменяет анализатор спектра?

Ниже приводим основные характеристики, которые может изменять анализатор спектра:

• Диапазон частот
• Полоса обзора
• Полосы пропускания
• Погрешность измерения по частоте
• Погрешность измерения по амплитуде
• Чувствительность и динамический диапазон
• Относительный уровень собственных шумов
• Неравномерность АЧХ

Как выбрать и купить нужный анализатор спектра?

Для того чтобы выбрать и купить анализатор спектра и сигналов Вам достаточно выбрать в каталоге радиоизмерительных приборов нашего интернет-магазина по заданным параметрам, либо обратиться к нашему специалисту для профессиональной консультации.