اسپکتروم آنالایزر
اسپکتروم آنالایزر چیست؟
اسپکتروم آنالایزر در بین تجهیزات آزمایشگاهی دستگاهی مهم در تحلیل پارامترهای مخابراتی می باشد . از این دستگاه می توانیم در آنالیز ترکیب طیفی شکل موج سیگنال های صوتی , نوری , الکتریکی استفاده کرد . اسپکتروم آنالایزر ابزاری حیاتی برای تحلیل نویزهای محیطی، بررسی تجهیزات مخابراتی، طراحی و تست آنتن، فیلتر و تقویتکنندهها است.
همچنین در تعمیر و عیبیابی سیستمهای بیسیم، ماکروفر، مودم، تلفن همراه و تجهیزات RF نقش کلیدی ایفا میکند. محاسبه توان طیف نیز می تواند از جمله کاربردهای اسپکتروم آنالایزر باشد. با توجه به مزایای این دستگاه در بررسی ویژگی های طیفها به آن طیف سنج نیز گفته می شود.
نکته : برای به وجود آوردن سیگنال مورد نظر در حوزه زمان نیاز به ترکیب امواج سینوسی با یکدیگر داریم که به آن طیف گفته می شود .
آنالیز سیگنال
آنالیز سیگنال به 2 دسته زیر تقسیم می شود :
آنالیز برداری سیگنال
طیف سنجی
در هر دو دسته فرکانس و دامنه سیگنال موردنظر را بررسی می کنیم . اما در حالت آنالیز برداری سیگنال بر خلاف حالت طیف سنجی علاوه بر 2 پارامتر گفته شده فاز سیگنال هم مورد بررسی قرار می گیرد. در این مبحث بحث طیف سنجی مورد توجه ما قرار دارد که برای بررسی آن از اسپکتروم آنالایزر استفاده می کنیم.
پارامترهای مورد سنجش در اسپکتروم آنالایزر
بعضی از شاخصه هایی که توسط Spectrum Analyzer اندازه گیری می شود به شرح زیر می باشد :
اندازه گیری فرکانس
اندازه گیری دامنه
اندازه گیری پهنای باند
اندازه گیری اعوجاج
اندازه گیری نویز فاز
کاربردهای اسپکتروم آنالایزر
کاربردهای اسپکتروم آنالایزر را می توانیم به 2 دسته زیر تقسیم بندی کنیم :
کاربردهای فرکانس رادیویی : یکی از مباحث مهم در مخابرات بی سیم توجه به احتمال وقوع تداخل هارمونیکی ( بین سیستم هایی که در یک فرکانس کار می کنند ) می باشد. برای درک بهتر این موضوع باید پهنای باند اشغال شده شبکه را با استفاده از Spectrum Analyzer بررسی کنیم و احتمال تداخل سیگنال های تصادفی خارج از باند را آنالیز کنیم .
کاربردهای صوت شناسی : امروزه با پیشرفت تکنولوژی با استفاده از اسپکتروم آنالایزر در شنودشناسی , آواشناسی , صوت شناسی و ... می توانیم فعالیت داشته باشیم.
برای اطلاعات بیشتر میتوانید مقالهی "اسپکتروم آنالایزر چیست؟" را مطالعه کنید.
انواع اسپکتروم آنالایزر
اسپکتروم آنالایزرها بر اساس ساختار شکل به 2 دسته زیر تقسیم می کنند :
اسپکتروم آنالایزر پرتابل : قابلیت حمل راحت تر و استفاده در مناطقی که به برق دسترسی ندارند
اسپکتروم آنالایزر رومیزی : محصولات این دسته شامل 2 گروه می باشند. دسته اول دارای پهنای باند و دقت و سرعت کمتر می باشد که برای مصارفی آموزشی کاربرد دارد و البته قیمت اسپکتروم آنالایزر این دسته مناسب می باشد. دسته دوم شامل محصولاتی می باشد که سطح توان سیگنال را در محدوده بالایی نشان می دهد و دارای نویز فاز بالایی بوده و برای کاربردهای حرفه ای کاربرد دارد.
راهنمای انتخاب اسپکتروم آنالایزر
محدوده فرکانسی
تا چه فرکانسی اندازهگیری دارید؟
- صوت و آکوستیک: تا چند ده کیلوهرتز
- RF عمومی: تا 3 GHz
- مخابرات، Wi‑Fi، LTE: 6 تا 8 GHz
- مایکروویو و رادار: بالاتر از 13 GHz
پهنای باند تفکیک (RBW)
RBW مشخص میکند دو فرکانس نزدیک، با چه دقتی از هم جدا دیده شوند.
- RBW باریک → دقت بالا، سرعت کمتر
- RBW عریض → سرعت بالا، دقت کمتر
برای تحلیل نویز و هارمونیک: RBW قابل تنظیم ضروری است
نویز فاز (Phase Noise)
نویز فاز پایین یعنی:
- دقت بالاتر در اندازهگیری سیگنالهای ضعیف
- تحلیل بهتر PLL، VCO و Oscillator
برای کاربردهای حرفهای RF و مخابرات، نویز فاز پایین یک الزام است نه مزیت
دامنه دینامیکی (Dynamic Range)
دامنه دینامیکی بالا کمک میکند:
- سیگنال ضعیف کنار سیگنال قوی دیده شود
- اسپوریوسها بهتر شناسایی شوند
در تست فرستندهها و سیستمهای واقعی، این پارامتر بسیار تعیینکننده است.
نوع استفاده: پرتابل یا رومیزی؟
اسپکتروم آنالایزر پرتابل
- تست میدانی
- نصب و راهاندازی شبکه
- عیبیابی در محل
مناسب تکنسینها و پیمانکاران
اسپکتروم آنالایزر رومیزی
- دقت و پایداری بالا
- پهنای باند بیشتر
- مناسب آزمایشگاه و R&D
انتخاب مهندسین مخابرات و مراکز تحقیقاتی
قابلیتهای نرمافزاری و تحلیلی
اگر قصد تحلیل حرفهای دارید، این قابلیتها مهماند:
- Marker و Delta Marker
- FFT و Spectrum Density
- Peak Search
- ذخیره و خروجی USB / LAN
- اتصال به PC و نرمافزار تحلیل
وجود این امکانات، دستگاه را از «نمایشدهنده فرکانس» به ابزار تحلیلی واقعی تبدیل میکند.
ایمنی، برند و مستندات
حتماً بررسی کنید:
- دقت کالیبراسیون
- کیفیت ورودی RF
- پشتیبانی و قطعات
- دفترچه راهنمای فارسی (کاهش خطای کاربری)
نتیجه گیری
با توجه به نکات گفته شده می توانیم نتیجه بگیریم از انواع اسپکتروم آنالایزر می توان برای تست نویزهای محیطی و تجهیزات مخابراتی , طراحی تقویت کننده ها و فیلترها و آنتن ها , و تعمیرات سیستم های بی سیم و ماکروفر و مودم ها و موبایل و ... استفاده می شود.
