Como escolher o analisador de espectro portátil para a sua aplicação
A seleção do analisador de espectro portátil correto é um processo que requer uma consideração abrangente das necessidades da aplicação, dos principais parâmetros de desempenho, da facilidade de uso e do suporte a longo prazo. A série HAROGIC PX de analisadores de espectro portáteis, com sua ampla faixa de frequência, excelente desempenho, design portátil e confiável e capacidade de segundo desenvolvimento, visa estender seus limites de RF.
1. Introdução-fundamentos e aplicações do analisador de espectro
Um analisador de espectro é um instrumento aplicado para medir e visualizar profundamente as características do sinal alvo no domínio da frequência, no domínio do tempo e no domínio modulado. É uma ferramenta fundamental em domínios como a engenharia de radiofrequência, as telecomunicações e a electrónica para analisar as características dos sinais, identificar interferências ou solucionar problemas de sistemas. Aqui está uma introdução aos principais tipos de analisadores de espectro:
1.1 classificação por método de análise
Analisador de espectro varrido-ajustado: este analisador clássico ajusta um oscilador local (LO) para misturar-se com o sinal de entrada para cada ponto da frequência do alvo. O sinal de frequência intermédia (IF) é filtrado e a sua amplitude é medida por um detector digital antes de ser apresentado no ecrã.
Analisador de espectro baseado em FFT: a principal diferença entre o analisador sintonizado por varrimento e o analisador FFT é o método utilizado para analisar o sinal IF. Para o analisador FFT, uma análise FFT em vez de detecção de tensão é aplicada para obter a amplitude do sinal IF. Uma vez que o método FFT pode obter informações de amplitude de até milhares de pontos de frequência em uma única conversão, tornando-o muito mais rápido do que o método de detecção de tensão em muitos casos. A análise de FFT é uma capacidade chave para um analisador de espectro moderno. Não é recomendável considerar quaisquer analisadores de espectro que forneçam apenas análises ajustadas por varredura. Actualmente, a maioria dos analisadores de espectro tradicionais fornece simultaneamente análise FFT e análise ajustada por varrimento, e excelentes produtos de análise de espectro também fornecerão mais de 25 MHz de largura de banda de análise e mais de 1k pontos de análise FFT para obter maior velocidade de análise FFT.
Analisador de espectro em tempo real (RTSA): o RTSA é um aprimoramento adicional do analisador FFT, que aumenta muito a capacidade de processamento de sinal da frequência intermediária e pode fornecer análise FFT contínua e sem zona morta do sinal de frequência intermediária, obtendo assim uma relação muito rigorosa e precisa entre o espectro do sinal e o tempo. O RTS tem geralmente uma largura de banda e uma velocidade muito mais altas da análise do que o analisador ordinário de FFT, e pode fornecer a melhor experiência da medida.
1.2 classificação por cenário de Aplicação
Analisadores de espectro de bancada: em relação aos analisadores de espectro de bancada,há uma enorme diferença entre a extremidade baixa dos espectrômetros de mesa e a extremidade alta. Os espectrómetros de secretária de gama baixa, concebidos para fornecer uma forma física adequada para o funcionamento do ambiente de trabalho, normalmente não têm um bom desempenho de RF e capacidades de análise devido a compromissos de custo, e não são recomendados sem restrições de custos graves.
Analisadores de espectro portáteis: alimentados por bateria e otimizados para testes e medições em campo e resolução de problemas. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia, os analisadores de espectro portáteis mais recentes podem fornecer boas capacidades de RF e análise, ainda melhores do que a maioria dos analisadores de espectro de desktop de baixo custo, incluindo análise de espectro em tempo real. Alguns produtos avançados podem fornecer Operação de toque de 8 polegadas ou até maior, e a experiência interativa é ainda melhor do que alguns dispositivos de desktop, com adaptabilidade múltipla para uso em campo e em laboratório. Se um analisador de espectro portátil puder fornecer um bom desempenho, garantindo simultaneamente a portabilidade (menos de 3 kg), será a melhor escolha para aplicações de campo. Recomenda-se também escolher um excelente analisador de espectro portátil para substituir um analisador de espectro de desktop de baixo custo para reduzir o investimento duplicado.
Analisadores de espectro USB (definidos por Software): um analisador de espectro baseado em USB usa um host de computador para configuração de parâmetros e exibição de resultados de medição. Os espectrómetros USB são tipicamente modulares e pesam apenas algumas centenas de gramas, proporcionando uma excelente portabilidade e integração numa vasta gama de cenários de Aplicação.O desempenho dos espectrómetros USB abrange uma vasta gama, com alguns espectrómetros USB simples que não fornecem métricas de desempenho verdadeiras para o instrumento, mas alguns espectrómetros USB avançados proporcionam um desempenho comparável aos espectrómetros de secretária/portáteis de gama baixa a média.
2. Como escolher seus analisadores de espectro portáteis-parâmetros-chave para considerações
Os analisadores de espectro portáteis (HSA) estão a atrair cada vez mais atenção devido à sua melhoria do desempenho, portabilidade e apoio eficaz aos testes no local. Neste artigo, apresentaremos os principais parâmetros para a escolha de um HSA e apresentaremos alguns breves destaques do analisador portátil de espectro em tempo real da série HAROGIC px até 40 GHz.
2.1 parâmetros-chave para a escolha de um HSA
Intervalo de frequência: especifica o intervalo de frequências dentro do qual um analisador de espectro portátil pode operar. Deve abranger as frequências dos sinais para a aplicação alvo. Considere as suas aplicações, tais como redes celulares (Sub-6 GHz, ondas milimétricas), WLAN (2.4/5/6 GHz) e satélite (bandas L, S, C, Ku, etc.).
A escolha de um intervalo maior do que a sua frequência de funcionamento mais elevada é geralmente mais segura. Por exemplo, quando os engenheiros desenvolvem e testam um roteador WI-FI, eles só precisam de um HSA com faixa de frequência de até 6,3 GHz quando desejam medir a potência do canal do sinal Wi-FI de destino. Se quiserem verificar a pureza do espectro do sinal Wi-Fi, incluindo terceiros harmónicos, a gama de frequências do HSA deve abranger pelo menos 18 GHz. A HAROGIC PX series HSA oferece modelos com diferentes faixas de frequência, que vão de 9 kHz a 9 GHz, 20 GHz e 40 GHz. Uma frequência até 40 GHz já satisfaz as necessidades da grande maioria das aplicações de campo.
Velocidade de varredura: a velocidade de varredura é um dos indicadores mais críticos que afetam a experiência do Usuário. Excelentes indicadores devem basear-se numa boa velocidade de digitalização, caso contrário, o longo tempo de análise o tornará insuportável. Por exemplo, mesmo que um analisador de espectro tenha UM DANL de -160 dBm/Hz, se a sua velocidade de análise for muito baixa, na maioria dos casos os utilizadores têm de utilizar um RBW maior para manter a velocidade de digitalização dentro de um intervalo tolerável, tal como 10 segundos. Para os produtos da série PX, possui o mais alto nível de velocidade de análise do mercado e fornece recursos de análise de alta velocidade na maioria das configurações. A série de PX permite que os usuários terminem uma varredura da escala de frequência 10GHz nos dez dos milissegundos em um RBW 100kHz. A alta velocidade de varredura permite que os usuários usem um RBW menor para obter uma varredura de ampla faixa de frequência, obtendo uma faixa dinâmica eficaz muito além da dos analisadores de espectro portáteis comuns e dos analisadores de espectro de mesa.
Para a série de PX, tem uma velocidade muito alta da varredura no mercado e fornece a capacidade de alta velocidade da análise na maioria de ajustes. A série PX permite aos utilizadores digitalizar uma gama de frequências de 10 GHz dentro de dezenas de milissegundos a 100 kHz RBW, e a alta velocidade de varredura permite aos utilizadores utilizar um RBW menor para atingir uma vasta gama de frequências, obtendo uma gama dinâmica eficaz muito além dos analisadores de espectro de bancada Portáteis e de nível básico comuns.
Pureza do espectro: a capacidade de um HSA medir um sinal com ruído de fase mínimo ou sinais espúrios. Os principais aspectos da pureza do espectro são o ruído de fase, os sinais espúrios e os harmónicos. O baixo ruído de fase é crucial para distinguir sinais espaçados, medir sinais de banda estreita e avaliar a qualidade da modulação (como EVM). Além disso, menos sinais espúrios e de nível inferior garantem que o próprio HSA não introduza sinais de interferência que possam ser confundidos com sinais de entrada reais.
O analisador de espectro portátil HAROGIC PXN-400 de 40 GHz tem um nível de ruído de fase típico de -107 dBc/Hz@10 kHz deslocado a uma portadora de 1 GHz. O espúrio típico é <-65 dBc. O software SASTUDIO4 do analisador de espectro de HAROGIC igualmente fornece clientes o modo padrão da medida de ruído da fase para a medida de ruído fácil da fase.
Faixa dinâmica: refere-se à capacidade do instrumento de medir simultaneamente sinais grandes e pequenos. Uma ampla faixa dinâmica é crucial para detectar sinais de interferência fracos perto de portadores fortes. É normalmente influenciado por especificações como o piso de ruído (DANL) e o ponto de intercepção de terceira ordem (TOI).
Procure um DANL baixo (nível de ruído médio exibido) e um TOI alto. Um pré-amplificador pode diminuir o DANL e melhorar a capacidade de medir pequenos sinais, mas pode afetar o TOI.
Potência máxima de entrada: a potência máxima do sinal que a porta de entrada RF do analisador de espectro pode suportar com segurança. Ao trabalhar perto de ambientes de alta potência, como transmissores, é essencial garantir que o instrumento não seja danificado por sobrecarga.
Verifique as especificações quanto à potência máxima de entrada contínua e à potência de pico. Entenda se o instrumento possui proteção contra sobrecarga integrada.
Funções de medição: além dos parâmetros básicos do espectro, considere se você precisa de funções de medição automatizadas específicas ao escolher um HSA para melhorar a eficiência e padronizar os testes. Escolha com base nas necessidades da sua aplicação. As funções comuns incluem Potência Do Canal, largura de banda ocupada (OBW), relação de Potência Do Canal adjacente (ACPR), Máscara de emissão de espectro (SEM), Medição de intensidade de campo, Análise de interferência (como diagramas/espectrogramas em cascata), demodulação AM/FM e demodulação digital. Alguns instrumentos avançados também suportam a análise de sinais para normas de comunicação específicas.
O analisador de espectro portátil da série HAROGIC PX é caracterizado com várias funções de medição como padrão, incluindo potência do canal, OBW, ACPR, demodulação AM/FM e demodulação digital. Não será necessário efectuar um investimento duplicado para incluir mais opções.
Portabilidade e duração da bateria: os testes em campo e no local geralmente ocorrem fora do escritório, de modo que o peso do instrumento e a duração da bateria afetam diretamente a eficiência do trabalho. Escolha um HSA com baixo peso e uma bateria que possa suportar o uso contínuo por pelo menos um dia de trabalho completo (por exemplo, 3-6 horas). Um design de Bateria substituível ou um suporte extra ao banco de potência também é uma vantagem significativa.
A série HSA de HAROGIC PX tem um peso de somente 1,5 quilogramas, fazendo o fácil leva para a medida de campo. Ao mesmo tempo, o período de trabalho da bateria é 3 horas como o padrão, e a fonte do Banco do poder é apoiada igualmente por um tempo de funcionamento mais longo.
Escalabilidade e personalização: um analisador de espectro portátil também pode permitir que os utilizadores desenvolvam aplicações personalizadas adaptadas a necessidades específicas, tais como medições de RF, aquisição de dados ou tarefas de processamento de sinais, como monitorização especializada do espectro ou localização Da Direcção do sinal. Esses recursos ampliam as aplicações potenciais dos analisadores de espectro portáteis, capacitando engenheiros e técnicos a adaptar totalmente esses dispositivos a casos de Uso exclusivos ou avançados.
Outra característica de destaque da série PX é a sua interface de programação de aplicações (API) altamente compatível, concebida para facilitar o desenvolvimento secundário, ignorando a necessidade de depender exclusivamente do software SASTUDIO4 da HAROGIC. Isso significa que os usuários—como engenheiros, pesquisadores ou integradores de sistemas-podem personalizar a funcionalidade do analisador ou integrá-lo em sistemas de RF incorporados.
A seleção do analisador de espectro portátil correto é um processo que requer uma consideração abrangente das necessidades da aplicação, dos principais parâmetros de desempenho, da facilidade de uso e do suporte a longo prazo. A série HAROGIC PX de analisadores de espectro portáteis, com sua ampla faixa de frequência, excelente desempenho, design portátil e confiável e capacidade de desenvolvimento secundário, visa estender seus limites de RF.