Typy a prevedenie spektrálnych analyzátorov

Hoci sú na súčasnom trhu k dispozícii prenosné zariadenia a prístroje vybavené USB portom, medzi najžiadanejšie typy analyzátorov stále patria tie samostatné "stand-alone" prístroje s výkonnými displejmi. Displeje spektrálnych analyzátorov môžu poskytovať rôzne rozlíšenia a veľkosti oblasti pre zobrazenie. Niektoré prístroje pritom môžu mať iba monochromatický LCD displej. Okrem univerzálnych analyzátorov existujú zariadenia, ktoré sú vybavené špeciálne pre meranie v oblasti EMC. Okrem toho, že majú tieto prístroje možnosť merania signálu v určitom frekvenčnom rozsahu, disponujú aj špeciálnymi meracími funkciami, ktoré sú nevyhnutné na jeho prispôsobenie prakticky pre každú oblasť.

Dôležité kritériá pre nákup vhodného spektrálneho analyzátora

Najdôležitejším parametrom pre nákup vhodného analyzátora je jeho frekvenčný rozsah, ktorý môže spĺňať požiadavky pre konkrétnu aplikáciu. Ďalším kritériom pri výbere spektrálneho analyzátora je rozlíšenie výstupu. Rozlíšenie pritom musí byť dostatočne vysoké, avšak s možnosťou pre maximálne potlačenie šumu pri meraní signálu. Na druhej strane musia mať spektrálne analyzátory dostatočný rozsah na detekciu sporadických signálov a ich správnu demoduláciu.

Hodnota pre rozlíšenie šírky pásma je vždy uvedená v dátovom liste prístroja ako RBW (Resolution Bandwidth). Veľkosť a rozlíšenie displeja sú zásadné údaje pre dobrú čitateľnosť výstupných hodnôt a podrobné grafické znázornenie frekvenčného spektra. Integrovaný predzosilňovač zvyšuje citlivosť analyzátora a umožňuje tak merať aj veľmi malé amplitúdy signálu. Na druhej strane útlm vstupného signálu umožňuje merať aj signál s vysokou úrovňou.

S použitím tracking generátora sú potom meracie funkcie rozšírené o meranie odrazu a frekvenčnej odozvy. Výkonné modely analyzátorov sú navyše vybavené i výstupom DVI, ktorý umožňuje zobrazenie výstupu obrazovky na väčšom monitore. Ďalšími dôležitými parametrami u spektrálnych analyzátorov sú ergonómia obsluhy, teda užívateľsky komfortná štruktúra ovládacích prvkov a prehľadný a dobre čitateľný displej.

Rovnako ako väčšinu ostatných meracích prístrojov je možné kalibrovať aj spektrálne analyzátory. Pre profesionálne použitie je preto vhodné vybrať prístroj, ktorý je možné kalibrovať podľa zavedených štandardov (ISO alebo DaKKs). Analyzátory vybavené funkciou pre demoduláciu AM alebo FM signálu potom väčšinou majú integrovaný reproduktor. Nie je tak nutné pri počúvaní signálu používať slúchadlá a počúvanie je tak k dispozícii aj pre ostatných.

FAQ - Najčastejšie kladené otázky na tému spektrálnych analyzátorov

Niektoré osciloskopy ponúkajú funkciu spektrálneho analyzátora. Je potom vôbec potrebné špecializovaný prístroj v podobe samostatného spektrálneho analyzátora?

Frekvencia a výkon tejto integrovanej funkcie sú neporovnateľné s výkonom profesionálneho spektrálneho analyzátora. Osciloskopy s podporou tejto funkcie poskytujú skôr veľmi jednoduché meranie v nízkofrekvenčnom rozsahu a s obmedzenou presnosťou.

Niektoré spektrálne analyzátory podporujú funkciu čítača frekvencie. Nahrádza táto funkcia samostatný frekvenčný čítač?

Z technických dôvodov je rozlíšenie a presnosť tejto funkcie obmedzená, a predovšetkým podstatne nižšia než u výkonného frekvenčného počítadla.

Môže spektrálny analyzátor nahradiť osciloskop?

Z princípu spektrálny analyzátor nemá za úlohu sledovať tvar signálu v časovom priebehu. Z týchto dôvodov nemôže žiadny spektrálny analyzátor plne nahradiť funkciu osciloskopu a rovnako tak tomu je aj naopak - žiadny osciloskop nemôže nahradiť funkciu spektrálneho analyzátora.

Záver: Ako vybrať správny spektrálny analyzátor pre konkrétnu aplikáciu

Na vykonávanie predbežného merania v oblasti EMC doporučujeme zakúpiť spektrálny analyzátor s frekvenčným rozsahom min. 3 GHz. Pre tieto účely je nutné použiť vhodné meracie sondy, ktoré sa oplatí kúpiť v rámci jednej sady spolu s prístrojom. V našej ponuke preto využite možnosť zakúpenia spektrálneho analyzátora vrátane potrebného príslušenstva, ktoré zahŕňa meracie sondy a ďalšie káble.

V rámci konkrétnej aplikácie je väčšinou potrebné kvantifikovať niekoľko hodnôt frekvenčného spektra. Pre tieto účely je tak dôležité, aby mal spektrálny analyzátor k dispozícii dostatočný počet markerov, ktoré môžu byť použité súčasne a nedochádzalo k ich odstraňovaniu a opätovnému resetu v prípade merania komplexného spektra.

Frekvenčná analýza vykonávaná prostredníctvom filtrov a zosilňovačov vyžaduje sledovací generátor (tracking generator). V prípade, že túto funkciu základná verzia prístroja nepodporuje, uistite sa, že existuje možnosť jej dodatočného rozšírenia.

V závislosti na ponuke určitého výrobcu je potrebné vybrať model s komplexnou výbavou všetkých dostupných funkcií, prípadne prístroj, ktorý je možné o ďalšie funkcie dodatočne vybaviť. Dodatočné rozšírenie sa vykonáva prostredníctvom licencií alebo pomocou rôznych prídavných modulov. Rovnako tak je možné u väčšiny prístrojov rozširovať a ďalej upravovať komunikačné rozhranie pre jeho pripojenie do počítača alebo niektorého testovacieho systému. Najpoužívanejšie komunikačné rozhrania sú USB, GPIB / IEEE-488, ethernet a port RS-232.

Pri nákupe spektrálneho analyzátora venujte zvláštnu pozornosť rozlíšeniu a kvalite zobrazenia na dostatočne veľkom TFT displeji. Hoci bude mať spektrálny analyzátor k dispozícii možnosť merania širokého frekvenčného spektra, dôležitým faktorom pre výstup nameraných hodnôt bude vysoké rozlíšenie s optimálnym kontrastom displeja. Rovnako tak ako je u digitálneho osciloskopu s pamäťovými funkciami dôležitý rozsah, má rozsah vysoký význam aj v prípade spektrálnych analyzátorov. Predný USB port sa väčšinou používa na ukladanie snímok obrazovky "Print Screen" z komplexných meracích úloh a ich ďalší prenos do počítača alebo na účely zálohovania a obnovu konfigurácie prístroja. Pri použití spektrálneho analyzátora pre profesionálne použitie v priemyselnej oblasti odporúčame spolu s prístrojom objednať zároveň aj kalibračný protokol.

Príslušenstvo pre spektrálne analyzátory

Pre pripojenie skúšobných sond, antén a prídavných tlačidiel slúžia štandardné BNC konektory. Pre meranie prostredníctvom spektrálnych analyzátorov sú k dispozícii rôzne antény a sondy, ktoré pokrývajú celú škálu aplikácií pre RF technológie. Výrobcovia spektrálnych analyzátorov poskytujú pravidelné aktualizácie softvéru a rôzne prídavné moduly, ktoré rozširujú základné funkcie prístroja alebo zvyšujú jeho výkon. Na meranie fázových a stojatých vĺn je pritom možné zakúpiť špeciálne meracie adaptéry. Modely v prevedení 19" je možné inštalovať do štandardných skríň (racku), stojanov a na účely prepravy prístroja a jeho príslušenstva použiť originálne ochranné puzdrá.

Medzi predných a svetových výrobcov spektrálnych analyzátorov patria napríklad spoločnosti GW Instek, Rigol a Rohde & Schwarz.