Цифровые анализаторы спектра | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 18 июля, печатный экземпляр отправим 22 июля.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №26 (212) июнь 2018 г.

Дата публикации: 01.07.2018

Статья просмотрена: 91 раз

Библиографическое описание:

Багманов, А. М. Цифровые анализаторы спектра / А. М. Багманов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 26 (212). — С. 31-33. — URL: https://moluch.ru/archive/212/51900/ (дата обращения: 05.07.2020).



Мир современных электронных устройств вошел в эру нанотехнологий и сверхвысокочастотных излучений. В СВЧ-диапазоне ныне работают как сложнейшие радиолокационные комплексы самолетов, вертолетов и ракет, так и получившие широкое распространение в быту системы беспроводной связи Wi-Fi и даже Bluetoth [1].

Анализаторы спектра обеспечивают синхронизацию по радиосигналам и по тем или иным событиям в них, быстрое оконное преобразование Фурье, дискретизацию и запоминание текущего спектра, просмотр спектра в заданном частотном диапазоне, выявление особенностей модуляции радиосигналов, построение специальных спектров и спектрограмм в реальном масштабе времени, выявление различных нестабильностей спектра [2].

Рассмотрим некоторые отечественные и импортные анализаторы спектра [1].

Анализатор спектра СК-4 Белан (рисунок 1).

Рис. 1. Анализатор спектра СК-4 Белан

Выполнен на современной зарубежной элементной базе эта модель мало уступает образцам начала этого века. Прибор оснащен встроенным источником автономного питания, что позволяет использовать его в полевых условиях. Цена прибора около 166000рублей, что примерно вдвое меньше цены зарубежных аналогов такого класса.

СК-4 Белан имеет следующие параметры:

– Диапазон рабочих частот 10 кГц — 2 ГГц;

– Точность задания центральной частоты для анализа ±10 Гц во всем рабочем диапазоне;

– Есть возможность управления от компьютера по RS-232 порту;

– Точность измерения амплитуды сигнала ±2 дБ;

– Вес со встроенным аккумулятором — 9.5 кг.

Анализатор спектра СК4-Белан 32 (рисунок 2).

Рис. 2. Анализатор спектра СК4-Белан 32

Это первый отечественный прибор, который по заявлениям производителя не уступает по своим рабочим характеристикам импортным аналогам.

Технические параметры прибора следующие:

– Диапазон рабочих частот 9 кГц — 3.2 ГГц;

– Измерение уровней от +30 дБм до -135дБм. При измерении амплитуды -135 дБм типичное соотношение сигнал-шум составляет 15 дБ;

– Фильтры 200 Гц, 9 кГц, 120 кГц;

– Абсолютная погрешность измерения уровня не более ±1.5 дБ;

– Широкий выбор детекторов: СКЗ, максимум, минимум, нормальный, квазипиковый;

Анализатор СК4-Белан 32 позволяет производить следующие автоматические измерения: мощности канала, ширины занятой полосы, мощности гармоник, коэффициенты нелинейных искажений, фазовых шумов. К тому же стандартно поставляется ПО для измерения фазовых шумов — дорогостоящая опция у импортных аналогов.

Анализатор спектра фирмы Nex1.

Фирма Nex1 выпускает ряд настольных цифровых анализаторов спектра (рисунок 3) с широким диапазоном частот обзора — до 26 ГГц.

Рис. 3. Внешний вид анализатора спектра NEX1 Future

Краткие характеристики анализаторов спектра:

– Полностью синтезированные анализаторы спектра с диапазоном частот до 27 ГГц;

– Фильтры полос пропускания от 10 Гц до 3 МГц;

– Встроенный следящий генератор;

– Режим приемника с ФМ- и ФМ- демодуляторами;

– Квазипиковый детектор и фильтры ЭМС

– Режим частотомера;

– Интерфейс GPIB.

Рассмотрим некоторые современные анализаторы спектр. Анализатор спектра Rigol DSA705 [3].

Анализатор спектра фирмы Rigol модель DSA705 (рисунок 4) имеет хорошее соотношение цены и качества при анализе спектра. Имеет широкий ряд возможностей: расширенное измерение мощности, гармоник, шумов и искажений, электромагнитных импульсов и т. д.

http://www.mprofit.ru/img/i998139_zoom1.jpg

Рис. 4. Анализатор спектра Rigol DSA705

Краткие характеристики:

– Диапазон частот от 100 кГц до 500 МГц;

– Фильтры полос пропускания от 100 Гц до 1 МГц с шагом 1–3-10;

– Полоса пропускания видео 1 Гц … 3 МГц;

– Усиление 100 кГц…1 ГГц20 дБ (штатно);

– Диапазон измерения 202 кГц;

– Скорость измерения 650 спектр/с;

– Тип детектора: Обычный, положительный пиковый, отрицательный пиковый, выборка, среднеквадратичное значение, среднее значение напряжения Квази-пиковый (опция DSA800-EMI).

Цифровой анализатор спектра российского производства АКИП-4205/1 [3].

АКИП-4205/1 (рисунок 5) работает в частотном интервале от 9 кГц до 2,1 ГГц. Среднее значение его собственных шумов составляет не более -146 дБм. Фазовый шум имеет показатель от -115 дБн/Гц при отстройке частоты на 10 МГц по отношению к несущей 1 ГГц. Погрешность измерения амплитуды допускается не более 0,7 дБ. Разрешение полосы пропускания равно 10 Гц. Прибор оборудован встроенным предусилителем и оснащен возможностью проведения маркерных измерений.

АКИП-4205/1 Анализатор спектра

Рис. 5. Отечественный анализатор спектра АКИП-4205/1

Дополнительные опции и возможности:

– трекинг генератор, функционирующий в частотном интервале от 100 кГц до 2100 МГц;

– электромагнитная совместимость с полосой пропускания преобразователя частот 200 Гц, 9 кГц и 120 кГц (-6 дБ) и квазипиковым детектором;

– рефлектометр, проводящий измерения коэффициента стоячей волны (VSWR) и коэффициента затухания (обратных потерь);

– также возможность измерения мощности в канале, соотношения мощностей в примыкающих каналах, мощности во временной зоне, ширины занимаемой полосы частот.

Цифровые анализаторы широко применяются в различных областях обработки сигналов, несмотря на их высокую стоимость, начиная от цены презентабельного телефона до цены средней квартиры. Но эти анализаторы имеют уникальные возможности. Перспективным направлением в улучшении цифровых анализаторов является увеличение полосы пропускания, чувствительности и динамический диапазон, также немаловажными параметрами являются вес и габариты.

Литература:

  1. Афонский А. А., Дьяконов В. П. Цифровые анализаторы спектра, сигналов и логики; М.: Солон-Пресс 2009. — 248 с.: ил.
  2. Дьяконов В. П. Современные цифровые анализаторы спектра // Компоненты и технологии. — 2010. — № 5. — С. 185–195.
  3. Анализаторы спектра: цифровые, usb, портативные. // Макспрофит научно-производственный центр. URL: http://www.mprofit.ru/catalog164p0_2.htm (дата обращения: 20.06.2018).
Основные термины (генерируются автоматически): анализатор спектра, кГц, Диапазон частот, Диапазон рабочих частот, VSWR, GPIB, цифровой анализатор спектра, частотный интервал, квазипиковый детектор, Фильтр полос пропускания.


Похожие статьи

Сигнал в диапазоне L1 находится на центральной частоте 1602...

- полоса частот высокочастотной части радиометра.

- Частота Доплера на промежуточной частоте Δfпч = 4 кГц. - Частота несущей fнес = 3 ГГц.

Измерение может производиться диапазоне частот от 350 МГц до 1 ГГц.

Исследование процесса цифровой обработки сигнала при работе...

F1=13;% Частота первой синусоиды (Гц). An=3*A1;% Дисперсия шума (Попугаев). FftL=1024;% Количество линий Фурье спектра.

Из графика АЧХ фильтра видно, что разрабатываемый ФНЧ пропускает диапазон частот сигнала до.

Определение оптимального размера и частоты...

Диапазон рабочих частот.

Краткие обзоры по параметрам и анализу конструкций пьезоэлектрических преобразователей давления содержатся в работах [1, 9, 11, 12].

Особенности распространения радиоволн на космических линиях...

Радиоволны различных диапазонов по-разному проходят через земную атмосферу. Для космической связи оптимален диапазон от 1,5

МГц; В заключение можно отметить несколько важных аспектов. Во-первых, при правильном выборе рабочих частот на космических...

Анализ плотности распределения РЛС гражданского назначения...

Частотный диапазон 40–200 ГГц по большей части используется в научных и метеорологических целях.

Ключевые слова: электромагнитная совместимость, спутниковые системы, полоса частот, системы связи радиоизлучение.

Активные и пассивные электрические фильтры | Молодой ученый

Идеальный фильтр имеет постоянную и отличную от нуля передаточную характеристику в необходимом диапазоне частот (полоса пропускания или прозрачности) и нулевую в остальном диапазоне (полоса подавления или затухания).

Согласование на тракте измерительной установки с открытым...

Тип детектора. Диапазон частот, ГГц.

Диапазон рабочих частот. 10 МГц... 20 ГГц. Дискретность установки частоты, Гц.

При исследовании спектра резонансов на широком диапазоне частот от 78 до 118 ГГц, начальные результаты измерения добротностей и...

Широкополосная приемная система станции РЭБ

- диапазон промежуточных частот (ПЧ) от 2 до 3 ГГц (диапазон выбран относительно высоким, что позволяет детально обрабатывать

В традиционной матричной структуре точность определения частоты составляет половину полосы пропускания канала последней ступени.

Частотно-временной корреляционный анализ

На втором этапе производится разбиение кросс-спектра на M отдельных интервалов, таким образом, чтобы каждый из них содержал спектральные отсчеты, относящиеся только к определенному частотному диапазону.

Похожие статьи

Сигнал в диапазоне L1 находится на центральной частоте 1602...

- полоса частот высокочастотной части радиометра.

- Частота Доплера на промежуточной частоте Δfпч = 4 кГц. - Частота несущей fнес = 3 ГГц.

Измерение может производиться диапазоне частот от 350 МГц до 1 ГГц.

Исследование процесса цифровой обработки сигнала при работе...

F1=13;% Частота первой синусоиды (Гц). An=3*A1;% Дисперсия шума (Попугаев). FftL=1024;% Количество линий Фурье спектра.

Из графика АЧХ фильтра видно, что разрабатываемый ФНЧ пропускает диапазон частот сигнала до.

Определение оптимального размера и частоты...

Диапазон рабочих частот.

Краткие обзоры по параметрам и анализу конструкций пьезоэлектрических преобразователей давления содержатся в работах [1, 9, 11, 12].

Особенности распространения радиоволн на космических линиях...

Радиоволны различных диапазонов по-разному проходят через земную атмосферу. Для космической связи оптимален диапазон от 1,5

МГц; В заключение можно отметить несколько важных аспектов. Во-первых, при правильном выборе рабочих частот на космических...

Анализ плотности распределения РЛС гражданского назначения...

Частотный диапазон 40–200 ГГц по большей части используется в научных и метеорологических целях.

Ключевые слова: электромагнитная совместимость, спутниковые системы, полоса частот, системы связи радиоизлучение.

Активные и пассивные электрические фильтры | Молодой ученый

Идеальный фильтр имеет постоянную и отличную от нуля передаточную характеристику в необходимом диапазоне частот (полоса пропускания или прозрачности) и нулевую в остальном диапазоне (полоса подавления или затухания).

Согласование на тракте измерительной установки с открытым...

Тип детектора. Диапазон частот, ГГц.

Диапазон рабочих частот. 10 МГц... 20 ГГц. Дискретность установки частоты, Гц.

При исследовании спектра резонансов на широком диапазоне частот от 78 до 118 ГГц, начальные результаты измерения добротностей и...

Широкополосная приемная система станции РЭБ

- диапазон промежуточных частот (ПЧ) от 2 до 3 ГГц (диапазон выбран относительно высоким, что позволяет детально обрабатывать

В традиционной матричной структуре точность определения частоты составляет половину полосы пропускания канала последней ступени.

Частотно-временной корреляционный анализ

На втором этапе производится разбиение кросс-спектра на M отдельных интервалов, таким образом, чтобы каждый из них содержал спектральные отсчеты, относящиеся только к определенному частотному диапазону.

Задать вопрос