Apa itu penganalisa spektrum dan jelaskan aplikasinya

Dalam bentuknya yang paling dasar, a penganalisa spektrum adalah alat pengujian yang mengevaluasi berbagai karakteristik sirkuit atau sistem dalam rentang frekuensi radio. Peralatan pengujian standar akan mengevaluasi kuantitas dengan menghitung amplitudo selama periode tertentu. Disebut juga a penganalisis frekuensi.
Voltmeter, misalnya, menggunakan domain waktu untuk mengukur amplitudo tegangan. Dengan demikian kita dapat mengharapkan kurva sinusoidal untuk tegangan arus bolak-balik dan garis lurus untuk tegangan arus searah. Di sisi lain, penganalisa Spectrum akan mengevaluasi jumlah dengan memplot amplitudo terhadap frekuensinya.
Dalam sinyal ini, sumbu vertikal menunjukkan amplitudo, maka ini adalah sebuah plot. Sumbu horizontal dalam representasi domain frekuensi menunjukkan frekuensi.
Berkat banyaknya konfigurasi model yang tersedia, model ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan dalam instrumentasi dan pengukuran. Dimensi, bobot, dan fitur lainnya bervariasi menurut aplikasi. Aplikasi gadget frekuensi ultra-tinggi sekarang menjadi subjek penelitian.
Ini mungkin dihubungkan ke komputer untuk menyimpan bacaan ke sistem digital.

Prinsip Kerja Spectrum Analyzer
Fungsi dasar penganalisis spektrum adalah untuk mengukur konten spektral sinyal yang dimasukkan ke perangkat. SEBUAH penganalisa spektrum akan menggunakan domain frekuensi untuk mengukur konten spektrum keluaran filter jika kami menganalisis keluaran filter low-pass.
Itu juga akan memantau tingkat kebisingan latar belakang dan memberikan data itu ke CRO selama operasi ini.
Pada dasarnya, penganalisa spektrum menghasilkan sapuan vertikal dan horizontal pada osiloskop sinar katoda, yang dapat digunakan untuk mengklasifikasikan operasinya. Saat sinyal diukur, kita tahu bahwa sumbu horizontal akan sesuai dengan frekuensi, dan sumbu vertikal akan sesuai dengan amplitudo.
Attenuator input digunakan untuk menipiskan tingkat frekuensi radio sinyal untuk membuat sapuan horizontal sinyal yang diukur. Output attenuator dialihkan ke filter low pass untuk memuluskan sinyal. Setelah itu, sinyal disalurkan ke amplifier, yang meningkatkan kekuatannya ke tingkat yang diinginkan.
Hal ini dikombinasikan dengan output osilator yang disetel frekuensi pada titik ini. Untuk membuat bentuk gelombang dengan pergantian periodik, osilator digunakan.
Setelah diperkuat dan digabungkan dengan osilator, sinyal dikirim ke detektor horizontal, yang mengubahnya menjadi domain frekuensi. Itu penganalisa spektrum menyediakan representasi domain frekuensi dari kuantitas spektral sinyal.
Amplitudo sangat penting untuk penyapuan vertikal. Sinyal dikirim ke osilator yang disetel tegangan, yang mengembalikan amplitudonya. Penyetelan frekuensi radio dari osilator penyetel tegangan. Rangkaian osilator biasanya dibangun menggunakan rangkaian resistor dan kapasitor. Ini disebut osilator RC, atau singkatnya RC.
Sinyal mengalami pergeseran fasa 180 derajat pada tingkat osilator. Sirkuit RC multi-tahap digunakan untuk menyelesaikan pergeseran fase ini. Standarnya adalah tiga tingkatan.
Dalam kasus tertentu, transformator juga digunakan untuk menyelesaikan tugas pergeseran fasa. Biasanya, generator ramp juga digunakan untuk mengatur frekuensi osilator. Dalam kasus tertentu, modulator lebar pulsa digabungkan dengan generator ramp untuk menghasilkan pulsa ramp.
Rangkaian sapuan vertikal menerima keluaran osilator, yang memberikan amplitudonya pada osiloskop sinar katoda.

Mengapa menggunakan Spectrum Analyzer?
Memahami perilaku jangka pendek dan jangka panjang dari parameter frekuensi, amplitudo, dan modulasi sangat penting mengingat sulitnya menjelaskan pengoperasian peralatan RF modern.
Instrumen tipikal, seperti penganalisa spektrum sapuan (SA) dan penganalisa sinyal vektor (VSA), menangkap sinyal baik dalam domain frekuensi atau modulasi. Dalam banyak kasus, ini tidak cukup untuk menggambarkan sifat transmisi RF yang selalu berubah saat ini.
Sinyal RF transien dan dinamis menghadirkan masalah unik, dan ini mengembangkan arsitektur Real-Time Spectrum Analyzer (RTSA) untuk mengatasi batasan pengukuran SA dan VSA. Pemrosesan sinyal digital (DSP) secara real-time digunakan untuk menganalisis sinyal secara Real-Time Spectrum Analyzer sebelum mereka disimpan dalam memori.
Karena kecepatan pemrosesan real-time, pengguna dapat melihat peristiwa yang tidak diperhatikan oleh sistem tradisional dan secara selektif mengaktifkan pemicu untuk menyimpan peristiwa tersebut dalam memori. Data yang disimpan dalam memori dapat dievaluasi secara menyeluruh di berbagai bidang menggunakan pemrosesan batch.
LISUN memiliki penganalisa spektrum yang sempurna untuk pengujian.

Kebutuhan Analyser
Sinyal dalam sistem komunikasi nirkabel dikirim dari satu ujung ke ujung lainnya, seperti yang sudah diketahui. Sederhananya, sinyal ini adalah pesan yang harus dikirim ke ujung penerima agar komunikasi dapat berlangsung.
Namun, kualitas sinyal memburuk selama transmisi. Kekuatan sinyal telah menurun sebagian besar karena gangguan pada saluran transmisi dan penerima. Akibatnya, kita dapat menyimpulkan bahwa kebisingan mengurangi kekuatan sinyal.
Kebisingan dalam sinyal mengurangi jangkauan transmisi dan akurasi penerima. Karena itu, nilai akhir tidak stabil dan malah berfluktuasi.
Ini dapat memperkenalkan sumber kebisingan internal dan eksternal ke dalam transmisi. Oleh karena itu, kami dapat membagi kebisingan menjadi dua kategori: internal dan eksternal.
Transmisi antara antena menghasilkan noise yang dapat diukur secara kuantitatif menggunakan penganalisa atau penganalisa spektrum.

Jenis Utama Penganalisis Spektrum
Biasanya ada tiga jenis Penganalisis Spektrum yang berbeda berdasarkan desainnya. Secara konsisten, ketiga jenis ini digunakan:

Swept Spectrum Analyzer (SA)
Metode analisis spektrum standar menggunakan penyetelan superheterodyne yang disetel dengan sapuan, yang optimal untuk mengawasi sinyal konstan yang dikalibrasi. Menurunkan konversi sinyal yang diinginkan memungkinkan SA untuk mengukur daya vs. frekuensi dengan menyapu passband dari filter bandwidth resolusi (RBW).
Satu frekuensi dalam rentang yang dipilih amplitudonya diukur oleh detektor setelah melewati filter RBW.
Metode ini memiliki potensi untuk memberikan jangkauan dinamis yang luas, namun terbatas karena hanya dapat menghitung data amplitudo untuk satu titik frekuensi pada satu waktu. Untuk menjamin temuan yang andal, pengujian harus dibatasi pada sinyal masukan yang relatif stabil sepanjang waktu.

Penganalisis Sinyal Vektor (VSA)
Pengukuran vektor mendapatkan informasi besaran dan fase sambil mempelajari sinyal yang dimodulasi secara digital. VSA mendigitalkan dan menyimpan bentuk gelombang daya RF yang dihasilkan oleh sumber mana pun di dalam passband instrumen.
Untuk demodulasi, pengukuran, dan pemrosesan tampilan, pemrosesan sinyal digital (DSP) dapat menggunakan informasi magnitudo dan fase yang terkait dengan bentuk gelombang dalam memori.
Meskipun sekarang dapat menyimpan bentuk gelombang dalam memori, VSA masih belum dapat memberikan penilaian yang komprehensif atas kejadian transien. Karena sebagian besar instrumen beroperasi dalam mode pemrosesan batch, instrumen tersebut buta terhadap kejadian di antara akuisisi.
Karena kesulitan dalam mendeteksi kejadian yang tidak biasa atau jarang terjadi secara andal, pemicu eksternal seringkali diperlukan; ini, pada gilirannya, mungkin menuntut tingkat pengetahuan sebelumnya yang tidak masuk akal tentang peristiwa itu sendiri.
Demikian pula, VSA berjuang dengan sinyal lemah di hadapan sinyal yang lebih besar dan dengan sinyal yang frekuensinya berubah tetapi bukan amplitudo.

Penganalisis Spektrum Waktu Nyata (RSA)
Berbeda dengan pemrosesan pasca-akuisisi khas VSA, RSA melakukan analisis sinyal menggunakan pemrosesan sinyal digital real-time (DSP) sebelum penyimpanan memori.
Pemrosesan data secara real-time memungkinkan pengguna untuk mendeteksi dan bereaksi terhadap kejadian yang tidak diketahui oleh desain alternatif, oleh karena itu secara selektif menangkap data yang relevan untuk digunakan nanti. Data yang disimpan dalam memori kemudian dapat dikenai analisis lintas-domain yang mendalam melalui pemrosesan batch.
Pengondisian sinyal, kalibrasi, dan bentuk analisis lainnya juga dilakukan dengan bantuan mesin DSP real-time.

Apa yang diukur oleh penganalisa spektrum?
Amplitudo sinyal pada berbagai frekuensi dapat dilihat pada a penganalisa spektrum. Itu memungkinkan untuk menguji apakah sinyal berada dalam rentang yang dapat diterima. Ini menunjukkan artefak seperti kebisingan, bentuk gelombang yang rumit, kejadian yang jarang terjadi, dan sinyal yang salah.
Sinyal transien dapat diperiksa menggunakan penganalisis spektrum, seperti halnya siaran yang meledak, gangguan, dan fenomena sinyal yang lebih kuat menyembunyikan sinyal yang lebih lemah.
Spektrum frekuensi sinyal RF dan audio modern yang bervariasi waktu sering dianalisis menggunakan alat tersebut. Mereka menunjukkan bagian penyusun sinyal dan seberapa baik sirkuit di belakangnya berfungsi. Perusahaan juga menggunakannya untuk menilai apakah jaringan Wi-Fi dan router nirkabel mereka dapat memperoleh manfaat dari perubahan pengurangan interferensi.

Aplikasi Analyzer
Sinyal pada frekuensi selain frekuensi komunikasi muncul sebagai garis vertikal pada tampilan penganalisa spektrum (pips). Oleh karena itu, mereka dapat menggunakannya untuk memeriksa apakah pemancar nirkabel beroperasi dalam rentang frekuensi yang ditentukan dan tanpa mengganggu pita lain, sebagaimana persyaratan kemurnian emisi yang ditetapkan pemerintah.
Penganalisis spektrum memiliki beberapa aplikasi dalam industri elektronik, termasuk namun tidak terbatas pada desain dan pengujian RF, desain sirkuit elektronik, manufaktur elektronik, dan perawatan elektronik.
Selain fungsi utamanya untuk pengujian, rentang pengukuran penganalisa spektrum agak luas. Setiap bacaan ini diambil pada frekuensi radio. Ini adalah beberapa kuantitas yang paling sering diukur saat menggunakan penganalisa spektrum-

Tingkat sinyal– Seseorang dapat menggunakan a penganalisa spektrum untuk menentukan amplitudo sinyal dalam domain frekuensi.
Fase Kebisingan – dapat dengan mudah mendeteksi gangguan fase dengan mengukur konten spektral dan melakukan pengukuran dalam domain frekuensi. Output osiloskop sinar katoda menunjukkan gelombang sebagai hasilnya.
Distorsi harmonik – Ini adalah pertanyaan penting sebelum mengevaluasi kekuatan sinyal. Distorsi harmonik total (THD) digunakan untuk menilai kekuatan sinyal. Harus ada perlindungan untuk sinyal terhadap fluktuasi. Mencapai tingkat distorsi harmonik yang rendah juga penting untuk mencegah pemborosan energi dan kerugian uang.
Distorsi intermodulasi– Saat memodulasi sinyal, distorsi tingkat menengah diperkenalkan tergantung pada apakah sinyal dimodulasi pada frekuensi tinggi atau rendah. Untuk mendapatkan sinyal yang diproses, harus menghilangkan distorsi ini.
Distorsi intermodulasi diukur menggunakan penganalisa spektrum untuk tujuan ini. Pemrosesan sinyal dapat dimulai setelah dibersihkan oleh sirkuit eksternal.
Sinyal Palsu– Sinyal yang berpotensi berbahaya ini harus diidentifikasi dan diblokir. Tidak ada metode langsung untuk mengukur sinyal-sinyal ini. Sampai mereka dihitung, mereka tetap menjadi sinyal yang belum dipetakan.
sinyal Frekuensi- Demikian juga, itu harus mempertimbangkan ini. Sangat penting untuk mengukur konten frekuensi dari setiap sinyal karena spektrum frekuensi sangat luas karena penggunaan penganalisa pada tingkat frekuensi radio. Untuk mempelajari spektrum ini, diperlukan peralatan khusus.
Masker Spektral – Saat memeriksa topeng spektral, penganalisa spektrum juga berguna.

Aplikasi lain dari penganalisa spektrum

1. Penganalisis spektrum melihat penggunaan berat dalam desain RF dan fasilitas pengujian di dalam lembaga penelitian elektronik. Dalam situasi ini, mereka dapat menawarkan perspektif sinyal dengan cara yang tidak dapat dilakukan oleh alat uji lainnya.
   Ini menjelaskan bagaimana komponen frekuensi radio sirkuit bekerja. Itu penganalisa spektrum memiliki berbagai macam aplikasi.

2. Seberapa luas atau sempit sinyal termodulasi, dan pertimbangan serupa. Terlalu banyak lebar dapat menyebabkan masalah bagi mereka yang menggunakan saluran air di dekatnya.
3. Tujuannya adalah untuk mengetahui apakah ada sinyal asing atau salah. Sinyal ini mungkin mengganggu pengguna di frekuensi lain saat sinyal disiarkan.
4. Tentukan apakah sinyal berada dalam rentang frekuensi yang benar.
5. Masalah sinyal yang lebih luas perlu diperhatikan. Memeriksa sinyal seringkali merupakan satu-satunya hal yang diperlukan untuk mengidentifikasi sumber masalah. Penganalisis spektrum dapat menjadi "mata" penyelidik saat menangani sinyal frekuensi radio (RF).
6. Meskipun pengukur daya lebih sering digunakan, penganalisa spektrum mungkin berguna dalam situasi tertentu.
7. Penganalisis spektrum dapat mengukur frekuensi dalam situasi tertentu, sedangkan penghitung frekuensi lebih cocok dalam situasi lain.
8. Ini dapat mengevaluasi kebisingan fase sinyal menggunakan a penganalisa spektrum. Untuk melakukan ini, kebisingan postur dari osilator penganalisa spektrum lokal harus setidaknya 10dB lebih rendah dari osilator yang diuji.
   Jika derau fasa osilator lokal penganalisa spektrum dapat diabaikan, alat uji ini merupakan salah satu teknik yang paling akurat untuk mengukur fenomena tersebut.

9. Anda juga dapat menggunakan alat ini untuk menentukan angka kebisingan item. Prosedur pengujian memiliki beberapa langkah tetapi dapat diselesaikan dengan sedikit kesulitan.
10. Tes interferensi elektromagnetik dan kompatibilitas elektromagnetik (EMI & EMI) sering menggunakan penganalisa spektrum. Anda dapat menggunakan penganalisa untuk membidik frekuensi yang tepat dan jenis sinyal yang membuat Anda kesulitan.

Lisun Instrumen Terbatas ditemukan oleh LISUN GROUP di 2003. LISUN sistem kualitas telah disertifikasi secara ketat oleh ISO9001:2015. Sebagai Keanggotaan CIE, LISUN produk dirancang berdasarkan CIE, IEC dan standar internasional atau nasional lainnya. Semua produk lulus sertifikat CE dan diautentikasi oleh lab pihak ketiga.

Produk utama kami adalah Goniofotometer, Mengintegrasikan Sphere, Spectroradiometer, Generator Surge, Senjata Simulator ESD, Penerima EMI, Peralatan Uji EMC, Penguji Keamanan Listrik, Kamar Lingkungan, suhu Kamar, Kamar Iklim, Kamar Termal, Tes Semprotan Garam, Ruang Uji Debu, Uji tahan air, Uji RoHS (EDXRF), Uji Kawat Cahaya dan Uji Jarum Api.

Silakan hubungi kami jika Anda membutuhkan dukungan.
Dep Teknologi: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Dep Penjualan: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tags:SPA-3P6G