מהו מנתח הספקטרום?

- נתחי ספקטרום RF מהווים כלי חיוני עבור RF ומהנדסים אחרים, מתן תצוגה של הספקטרום של אותות עם אמפליטודות והתדרים שלהם.

מנתחי ספקטרום נמצאים בשימוש נרחב בתוך תעשיית האלקטרוניקה לניתוח ספקטרום התדרים של תדר רדיו, RF ואותות שמע. כאשר מסתכלים על הספקטרום של אות הם מסוגלים לחשוף אלמנטים של האות, ואת הביצועים של המעגל לייצר אותם כי לא יהיה אפשרי תוך שימוש באמצעים אחרים.

למה ניתוח הספקטרום?

הדרך הטבעית ביותר להסתכל על גל הוא במישור הזמן - מסתכל איך אות משתנה משרעת ככל שהזמן מתקדם, כלומר במישור הזמן. זה מה אוסצילוסקופ משמש, וזה די טבעי להסתכל גל בתצוגה אוסצילוסקופ. עם זאת זה לא הדרך היחידה שבה ניתן להציג אותות.

מתמטיקאי ופיזיקאי צרפתי, בשם ז'אן בטיסט יוסף פורה, שחי בין 1768 כדי 1830 גם התחילו להסתכל כיצד אותות נראים בתבנית אחרת, בתחום התדר שבו אותות נתפסים כפונקציה של התדר שלהם ולא הזמן. הוא גילה כי כל צורת גל לראות במישור הזמן, יש ייצוג שווה ערך בתחום התדר. הבעתי אחרת, כל אות מורכבת ממגוון רחב של רכיבים של תדרים שונים. דוגמה נפוצה אחת היא צורת גל מרובע. זה מורכב מ אות המרכיבה את היסוד וכן שלישיות, חמישי, שביעי, ... הרמוניות בפרופורציות הנכונות.

במונחים מדויקים יש צורך כי האות חייב להיות מוערך על פני זמן אינסופי עבור טרנספורמציה להחזיק בדיוק. אולם במציאות זה מספיק כדי לדעת כי צורת הגל היא רציפה על פני תקופה של לפחות כמה שניות, או להבין את ההשפעות של שינוי האות.

כמו כן ראוי לציין כי השינוי הפורה המתמטי גם להכיל את השלב של האות. אולם עבור יישומי בדיקה רבים המידע שלב אין צורך ניכר מסבך את ציוד מדידות ולבדוק. כמו כן המידע הוא בדרך כלל אין צורך, ורק משרעת חשובה.

מאת להיות מסוגל להסתכל על אותות בזמן מושלם מספק יתרונות רבים ובמיוחד עבור יישומי RF, למרות נתחי ספקטרום שמע גם נמצאים בשימוש נרחב. כאשר מסתכלים על אותות בתחום התדר עם מנתח ספקטרום מאפשר היבטים כגון תוכן ההרמוני מזויף של אות כדי לנתח. כמו כן הרוחב של אותות כאשר אפנון מיושם חשוב. היבטים אלה הם בעלי חשיבות מיוחדת לפיתוח מקורות אות RF, ובמיוחד כל צורה של המשדר כולל אלה הסלולר, Wi-Fi, ויישומים רדיו או אלחוטיים אחרים. הקרינה של אותות לא רצויים תגרום הפרעה למשתמשים נוספים של גלי הרדיו ועל כן מאוד חשוב לוודא כל אותות הבלתי רצויים נשמרים מתחת לרמה מקובלת, וזה יכול להיות במעקב עם מנתח ספקטרום.

יסודות מנתח ספקטרום

ישנם סוגים רבים ושונים של ציוד בדיקה RF שיכול לשמש למדידת מגוון היבטים שונים של אות ה- RF. לכן זה חיוני כדי לבחור את הסוג הנכון של ציוד בדיקה RF כדי לענות על דרישות המדידה של עבודה מסוימת ביד.

סוג מכשיר בדיקה	מידה לתדרים	עוצמה / מדידה משרעת	בקשה
מד כוח	N	Y	השתמש למדידות הספק כוללות מדויקות
דלפק תדר	Y	N	משמש כדי לספק מדידות מדויקות מאוד של התדר הדומיננטי בתוך האות
מנתח הספקטרום	Y	Y	משמש בעיקר להצגת הספקטרום של אות תדר רדיו. ניתן להשתמש בהם גם לצורך ביצוע מדידות הספק ותדרים, אם כי לא בצורה מדויקת כמו מכשירים ייעודיים
מנתח רשת RF	Y	Y	משמש כדי למדוד את המאפיינים של התקני RF

מאפיינים של מכשירי מדידה RF בשימוש נפוץ

מנתח הספקטרום הוא מסוגל להציע יכולת מדידה שונה עבור מכשירים אחרים. גורם המפתח שלה היא כי הוא מסוגל להסתכל אותות בתחום התדר, כלומר מראה הקשת, אפשר לראות פנים חדשות רבות של האות.

צג מנתח, כמו זה של אוסצילוסקופ יש שני צירים. עבור מנתח ספקטרום ברמה או משרעת מציג הציר האנכי, ואילו תדירות מציג הציר האופקי. לכן כמו מהלכי הסריקה לאורך הציר האופקי, התצוגה מראה את הרמה כל אותות באותו תדר מסוים.

 

פורמט כללי של התצוגה על נתח ספקטרום

השאר הודעה 

רשימת הודעות