ในรูปแบบพื้นฐานที่สุด a วิเคราะห์สเปกตรัม เป็นเครื่องมือทดสอบที่ใช้ประเมินลักษณะวงจรหรือระบบต่างๆ ในช่วงความถี่วิทยุ อุปกรณ์ทดสอบมาตรฐานจะประเมินปริมาณโดยการคำนวณแอมพลิจูดในช่วงเวลาหนึ่ง เรียกอีกอย่างว่า เครื่องวิเคราะห์ความถี่.
ตัวอย่างเช่น โวลต์มิเตอร์ใช้โดเมนเวลาเพื่อวัดแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้า เราอาจคาดหวังเส้นโค้งไซน์สำหรับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับและเส้นตรงสำหรับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง ในทางกลับกัน เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมจะประเมินปริมาณโดยวางแผนแอมพลิจูดเทียบกับความถี่
ในสัญญาณนี้ แกนตั้งจะระบุแอมพลิจูด ดังนั้นนี่คือพล็อต แกนนอนในการแทนค่าโดเมนความถี่จะแสดงความถี่
ด้วยการกำหนดค่ารุ่นที่มีอยู่มากมาย จึงอาจใช้เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ ในเครื่องมือวัดและการวัด ขนาด น้ำหนัก และคุณสมบัติอื่นๆ แตกต่างกันไปตามการใช้งาน แอปพลิเคชั่นความถี่สูงพิเศษของแกดเจ็ตกำลังเป็นเรื่องของการศึกษา
อาจเชื่อมโยงกับคอมพิวเตอร์เพื่อบันทึกค่าที่อ่านได้ลงในระบบดิจิทัล
หลักการทำงานของเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม
ฟังก์ชันพื้นฐานของเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมคือการหาปริมาณเนื้อหาสเปกตรัมของสัญญาณที่ป้อนเข้าอุปกรณ์ ก วิเคราะห์สเปกตรัม จะใช้โดเมนความถี่เพื่อวัดเนื้อหาของสเปกตรัมเอาต์พุตของตัวกรองหากเรากำลังวิเคราะห์เอาต์พุตของตัวกรองความถี่ต่ำ
นอกจากนี้ยังจะตรวจสอบระดับเสียงรบกวนในพื้นหลังและให้ข้อมูลนั้นแก่ CRO ตลอดการดำเนินการนี้
โดยพื้นฐานแล้ว เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมจะสร้างการกวาดในแนวตั้งและแนวนอนบนออสซิลโลสโคปรังสีแคโทด ซึ่งอาจใช้เพื่อจำแนกการทำงานของมัน เมื่อมีการวัดสัญญาณ เรารู้ว่าแกนนอนจะสอดคล้องกับความถี่ และแกนตั้งจะสอดคล้องกับแอมพลิจูด
ตัวลดทอนอินพุตใช้เพื่อลดทอนระดับความถี่วิทยุของสัญญาณเพื่อสร้างการกวาดแนวนอนของสัญญาณที่วัดได้ เอาต์พุตตัวลดทอนถูกส่งไปยังตัวกรองความถี่ต่ำเพื่อให้สัญญาณราบรื่น หลังจากนั้น สัญญาณจะถูกส่งไปยังแอมพลิฟายเออร์ ซึ่งจะเพิ่มความแรงให้ถึงระดับที่ต้องการ
มันถูกรวมเข้ากับเอาต์พุตของออสซิลเลเตอร์ที่ปรับความถี่ ณ จุดนี้ ในการสร้างรูปคลื่นที่มีการสลับเป็นระยะ จะใช้ออสซิลเลเตอร์
หลังจากขยายและรวมกับออสซิลเลเตอร์แล้ว สัญญาณจะถูกส่งไปยังตัวตรวจจับแนวนอน ซึ่งจะแปลงเป็นโดเมนความถี่ เดอะ วิเคราะห์สเปกตรัม ให้การแสดงโดเมนความถี่ของปริมาณสเปกตรัมของสัญญาณ
แอมพลิจูดเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการกวาดในแนวดิ่ง สัญญาณจะถูกส่งไปยังออสซิลเลเตอร์ที่ปรับแรงดันไฟฟ้า ซึ่งจะส่งคืนแอมพลิจูดของมัน การปรับความถี่วิทยุของออสซิลเลเตอร์ที่ปรับแรงดันไฟฟ้า โดยทั่วไปแล้ววงจรออสซิลเลเตอร์จะถูกสร้างขึ้นโดยใช้ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุหลายชุด เรียกว่า RC oscillator หรือเรียกสั้นๆ ว่า RC
สัญญาณผ่านการเปลี่ยนเฟสอย่างสมบูรณ์ 180 องศาที่ระดับออสซิลเลเตอร์ มีการใช้วงจร RC แบบหลายขั้นตอนเพื่อให้การเปลี่ยนเฟสนี้สำเร็จ มาตรฐานคือสามชั้น
ในบางกรณี หม้อแปลงยังถูกใช้เพื่อทำงานเปลี่ยนเฟสให้สำเร็จอีกด้วย โดยทั่วไปแล้ว เครื่องสร้างทางลาดยังใช้เพื่อควบคุมความถี่ของออสซิลเลเตอร์ ในบางกรณี โมดูเลเตอร์ความกว้างพัลส์จะควบคู่กับตัวสร้างทางลาดเพื่อสร้างทางลาดของพัลส์
วงจรกวาดแนวตั้งรับเอาต์พุตของออสซิลเลเตอร์ ซึ่งทำให้ออสซิลโลสโคปรังสีแคโทดมีแอมพลิจูดของมัน
เหตุใดจึงต้องใช้เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม
การทำความเข้าใจพฤติกรรมในระยะสั้นและระยะยาวของความถี่ แอมพลิจูด และพารามิเตอร์การมอดูเลตเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากความยากลำบากในการอธิบายการทำงานของอุปกรณ์ RF สมัยใหม่
เครื่องมือทั่วไป เช่น เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมกวาด (SA) และเครื่องวิเคราะห์สัญญาณเวกเตอร์ (VSA) จับสัญญาณในโดเมนความถี่หรือการมอดูเลต ในหลายกรณี สิ่งนี้ไม่เพียงพอที่จะระบุลักษณะของการส่งสัญญาณ RF ในปัจจุบันที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา
สัญญาณ RF ชั่วคราวและไดนามิกนำเสนอปัญหาเฉพาะ และได้พัฒนาสถาปัตยกรรม Real-Time Spectrum Analyzer (RTSA) เพื่อเอาชนะข้อจำกัดการวัดของ SA และ VSA การประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) แบบเรียลไทม์ใช้เพื่อวิเคราะห์สัญญาณแบบเรียลไทม์ วิเคราะห์สเปกตรัม ก่อนจะเก็บไว้ในความทรงจำ
เนื่องจากความเร็วของการประมวลผลตามเวลาจริง ผู้ใช้อาจเห็นเหตุการณ์ที่ระบบดั้งเดิมไม่สังเกตเห็น และเลือกที่จะปิดทริกเกอร์เพื่อจัดเก็บเหตุการณ์เหล่านั้นในหน่วยความจำ ข้อมูลที่เก็บไว้ในหน่วยความจำอาจได้รับการประเมินอย่างละเอียดในฟิลด์ต่างๆ มากมายโดยใช้การประมวลผลเป็นชุด
LISUN มีเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมที่สมบูรณ์แบบสำหรับการทดสอบ
ความต้องการของเครื่องวิเคราะห์
สัญญาณในระบบสื่อสารไร้สายจะถูกส่งจากปลายด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง ดังที่ทราบกันดี กล่าวง่ายๆ สัญญาณนี้คือข้อความที่ต้องส่งไปยังปลายทางที่รับเพื่อให้การสื่อสารเกิดขึ้น
อย่างไรก็ตาม คุณภาพของสัญญาณจะลดลงตลอดการส่ง ความแรงของสัญญาณลดลงส่วนใหญ่เป็นเพราะสัญญาณรบกวนทั้งในช่องส่งและรับ ด้วยเหตุนี้ เราอาจสรุปได้ว่าสัญญาณรบกวนทำให้ความแรงของสัญญาณลดลง
สัญญาณรบกวนในสัญญาณจะลดระยะการส่งและความแม่นยำของเครื่องรับ ด้วยเหตุนี้ ค่าสุดท้ายจึงไม่คงที่และผันผวนแทน
มันอาจนำแหล่งสัญญาณรบกวนทั้งภายในและภายนอกเข้าสู่การส่งสัญญาณ ดังนั้น เราอาจแบ่งเสียงรบกวนออกเป็นสองประเภท: ภายในและภายนอก
การส่งระหว่างเสาอากาศทำให้เกิดสัญญาณรบกวนที่อาจวัดได้ในเชิงปริมาณโดยใช้เครื่องวิเคราะห์หรือเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม
ประเภทหลักของเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม
โดยทั่วไปมีเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมสามประเภทที่แตกต่างกันตามการออกแบบ ทั้งสามประเภทนี้ใช้อย่างสม่ำเสมอ:
เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมกวาด (SA)
วิธีการวิเคราะห์สเปกตรัมมาตรฐานใช้การตั้งค่า superheterodyne ที่ปรับแต่งแบบกวาด ซึ่งเหมาะสมที่สุดสำหรับการรักษาแถบสัญญาณคงที่ที่ปรับเทียบแล้ว การแปลงสัญญาณที่น่าสนใจลงทำให้ SA สามารถวัดพลังงานเทียบกับความถี่ได้โดยการกวาดแถบความถี่ของตัวกรองความละเอียดแบนด์วิดธ์ (RBW)
หนึ่งความถี่ภายในช่วงที่เลือกจะมีแอมพลิจูดที่วัดโดยเครื่องตรวจจับหลังจากผ่านตัวกรอง RBW
วิธีนี้มีศักยภาพในการจัดหาช่วงไดนามิกที่กว้าง แต่มีข้อจำกัดที่สามารถคำนวณข้อมูลแอมพลิจูดสำหรับจุดความถี่เดียวในแต่ละครั้งเท่านั้น เพื่อรับประกันผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้ การทดสอบควรจำกัดเฉพาะสัญญาณอินพุตที่ค่อนข้างเสถียรตลอดเวลา
เครื่องวิเคราะห์สัญญาณเวกเตอร์ (VSA)
การวัดเวกเตอร์จะได้รับข้อมูลขนาดและเฟสในขณะที่ศึกษาสัญญาณมอดูเลตแบบดิจิทัล VSA แปลงเป็นดิจิทัลและจัดเก็บรูปคลื่นพลังงาน RF ที่สร้างโดยแหล่งใดๆ ภายใน passband ของอุปกรณ์
สำหรับการดีโมดูเลชัน การวัด และการประมวลผลการแสดงผล การประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) อาจใช้ข้อมูลขนาดและเฟสที่เกี่ยวข้องกับรูปคลื่นในหน่วยความจำ
แม้ว่าตอนนี้จะสามารถเก็บรูปคลื่นไว้ในหน่วยความจำได้แล้ว แต่ VSA ก็ยังไม่สามารถประเมินเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นชั่วคราวได้อย่างครอบคลุม เนื่องจากเครื่องมือส่วนใหญ่ทำงานในโหมดการประมวลผลเป็นชุด จึงมองไม่เห็นเหตุการณ์ระหว่างการได้มา
เนื่องจากความยากลำบากในการตรวจจับเหตุการณ์ที่ผิดปกติหรือเกิดขึ้นไม่บ่อยได้อย่างน่าเชื่อถือ การเรียกจากภายนอกจึงมีความจำเป็น ในทางกลับกันสิ่งนี้อาจต้องการความรู้ล่วงหน้าในระดับที่ไม่สมเหตุสมผลเกี่ยวกับเหตุการณ์ด้วยตนเอง
ในทำนองเดียวกัน VSA ต่อสู้กับสัญญาณที่อ่อนแอเมื่อมีสัญญาณที่ใหญ่กว่าและสัญญาณที่เปลี่ยนความถี่แต่ไม่ใช่แอมพลิจูด
เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมตามเวลาจริง (RSA)
ตรงกันข้ามกับการประมวลผลหลังการได้มาของ VSA โดยทั่วไป RSA จะทำการวิเคราะห์สัญญาณโดยใช้การประมวลผลสัญญาณดิจิทัลแบบเรียลไทม์ (DSP) ก่อนการจัดเก็บหน่วยความจำ
การประมวลผลข้อมูลแบบเรียลไทม์ทำให้ผู้ใช้สามารถตรวจจับและตอบสนองต่อเหตุการณ์ที่การออกแบบทางเลือกอื่นๆ จะไม่มีใครสังเกตเห็น ดังนั้นจึงเลือกเก็บข้อมูลที่เกี่ยวข้องเพื่อใช้ในภายหลัง ข้อมูลที่เก็บไว้ในหน่วยความจำอาจถูกนำไปวิเคราะห์เชิงลึกข้ามโดเมนผ่านการประมวลผลแบบแบตช์
การปรับสภาพสัญญาณ การปรับเทียบ และการวิเคราะห์รูปแบบอื่นๆ ยังทำได้โดยใช้กลไก DSP แบบเรียลไทม์
เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมวัดอะไร
แอมพลิจูดของสัญญาณที่ความถี่ต่างๆ อาจเห็นได้จาก วิเคราะห์สเปกตรัม. ทำให้สามารถทดสอบได้ว่าสัญญาณอยู่ในช่วงที่ยอมรับได้หรือไม่ แสดงสิ่งประดิษฐ์ต่างๆ เช่น สัญญาณรบกวน รูปคลื่นที่ซับซ้อน เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นไม่บ่อย และสัญญาณที่ผิดพลาด
สัญญาณชั่วคราวอาจถูกตรวจสอบโดยใช้เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม เช่นเดียวกับการออกอากาศที่แตก ความผิดพลาด และปรากฏการณ์ของสัญญาณที่แรงกว่าที่ซ่อนสัญญาณที่อ่อนแอกว่า
สเปกตรัมความถี่ของสัญญาณ RF และสัญญาณเสียงสมัยใหม่ที่เปลี่ยนแปลงตามเวลามักจะวิเคราะห์โดยใช้เครื่องมือดังกล่าว พวกเขาแสดงส่วนประกอบของสัญญาณและวงจรที่อยู่เบื้องหลังทำงานได้ดีเพียงใด บริษัทต่างๆ ยังใช้สิ่งเหล่านี้เพื่อประเมินว่าเครือข่าย Wi-Fi และเราเตอร์ไร้สายของตนอาจได้ประโยชน์จากการเปลี่ยนแปลงการลดสัญญาณรบกวนหรือไม่
การประยุกต์ใช้เครื่องวิเคราะห์
สัญญาณที่ความถี่อื่นนอกเหนือจากความถี่ในการสื่อสารจะแสดงเป็นเส้นแนวตั้งบนจอแสดงผลของเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม (pips) ด้วยเหตุนี้ จึงอาจใช้อุปกรณ์เหล่านี้เพื่อตรวจสอบว่าเครื่องส่งสัญญาณไร้สายทำงานภายในช่วงความถี่ที่จัดสรรหรือไม่ และไม่รบกวนย่านความถี่อื่นๆ ตามข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์ของการปล่อยก๊าซที่รัฐบาลกำหนด
เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมมีการใช้งานหลายอย่างในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงแต่ไม่จำกัดเฉพาะการออกแบบและทดสอบ RF การออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ การผลิตอิเล็กทรอนิกส์ และการบำรุงรักษาอิเล็กทรอนิกส์
นอกเหนือจากหน้าที่หลักในการทดสอบแล้ว ช่วงการวัดของเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมยังค่อนข้างกว้างอีกด้วย การอ่านค่าเหล่านี้ทุกครั้งใช้ความถี่วิทยุ นี่คือปริมาณที่วัดได้บ่อยที่สุดบางส่วนเมื่อใช้เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม-
ระดับสัญญาณ– หนึ่งอาจใช้ก วิเคราะห์สเปกตรัม เพื่อกำหนดความกว้างของสัญญาณในโดเมนความถี่
เสียงเฟส – มันสามารถตรวจจับสัญญาณรบกวนเฟสได้โดยการวัดเนื้อหาสเปกตรัมและทำการวัดในโดเมนความถี่ เอาต์พุตออสซิลโลสโคปรังสีแคโทดแสดงคลื่นตามผลลัพธ์
ความเพี้ยน – นี่เป็นคำถามสำคัญก่อนที่จะประเมินความแรงของสัญญาณ Total Harmonic Distortion (THD) ใช้เพื่อประเมินความแรงของสัญญาณ จะต้องมีการป้องกันสัญญาณจากความผันผวน การมีความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิกในระดับต่ำเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการสูญเสียพลังงานและเงินโดยเปล่าประโยชน์
การบิดเบือนแบบมอดูเลต– ในขณะที่ทำการมอดูเลตสัญญาณ การบิดเบือนระดับกลางจะถูกนำมาใช้โดยขึ้นอยู่กับว่าสัญญาณนั้นถูกมอดูเลตที่ความถี่สูงหรือต่ำ ในการรับสัญญาณที่ประมวลผล จะต้องกำจัดความผิดเพี้ยนนี้
การบิดเบือนระหว่างการมอดูเลตถูกวัดโดยใช้เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมเพื่อจุดประสงค์นี้ การประมวลผลสัญญาณอาจเริ่มขึ้นเมื่อได้รับการทำความสะอาดโดยวงจรภายนอก
สัญญาณปลอม– ต้องระบุและบล็อกสัญญาณที่อาจเป็นอันตรายเหล่านี้ ไม่มีวิธีการวัดสัญญาณเหล่านี้โดยตรง จนกว่าจะมีการระบุปริมาณ พวกเขายังคงเป็นสัญญาณที่ไม่จดที่แผนที่
ความถี่ของสัญญาณ– เช่นเดียวกัน ก็ต้องคำนึงถึงเรื่องนี้ด้วย การวัดเนื้อหาความถี่ของแต่ละสัญญาณเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากสเปกตรัมของความถี่นั้นกว้างมากเนื่องจากการใช้งานเครื่องวิเคราะห์ของเราที่ระดับความถี่วิทยุ ในการศึกษาสเปกตรัมนี้จำเป็นต้องมีอุปกรณ์พิเศษ
สเปกตรัมมาสก์ – เมื่อตรวจสอบหน้ากากสเปกตรัม เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมก็มีประโยชน์เช่นกัน
การใช้งานอื่นๆ ของเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม
Lisun Instruments Limited ถูกค้นพบโดย LISUN GROUP ใน 2003 LISUN ระบบคุณภาพได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO9001:2015 อย่างเคร่งครัด ในฐานะสมาชิก CIE LISUN ผลิตภัณฑ์ได้รับการออกแบบตาม CIE, IEC และมาตรฐานสากลหรือระดับชาติอื่น ๆ ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดผ่านใบรับรอง CE และรับรองความถูกต้องโดยห้องปฏิบัติการของบุคคลที่สาม
ผลิตภัณฑ์หลักของเราคือ โกนิโอโฟโตมิเตอร์, การบูรณาการ Sphere, สเปกโตรเรดิโอมิเตอร์, เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระชาก, ปืนจำลอง ESD, รับ EMI, อุปกรณ์ทดสอบ EMC, เครื่องทดสอบความปลอดภัยทางไฟฟ้า, หอการค้าสิ่งแวดล้อม, หอการค้าอุณหภูมิ, ห้องสภาพภูมิอากาศ, ห้องเก็บความร้อน, การทดสอบสเปรย์เกลือ, ห้องทดสอบฝุ่น, ทดสอบการกันน้ำ, การทดสอบ RoHS (EDXRF), การทดสอบลวดเรืองแสง และ เข็มทดสอบเปลวไฟ.
โปรดติดต่อเราหากคุณต้องการความช่วยเหลือใด ๆ
เทคโนโลยี Dep: [email protected], Cell / WhatsApp: +8615317907381
ฝ่ายขาย: [email protected], Cell / WhatsApp: +8618117273997
อีเมล์ของคุณจะไม่ถูกเผยแพร่ ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *