Choć każdy elektronik miał styczność z oscyloskopem, tak już z analizatorem widma może być problem. Czym jest? Do czego jest nam potrzebny? Krótko o serii analizator widma marki Uni-t.
Czym jest analizator widma?
To urządzenie pomiarowe, które służy do analizy częstotliwościowej sygnałów elektrycznych. Innymi słowy, pokazuje, jak sygnał rozkłada się na poszczególne częstotliwości. Analizator widma przetwarza sygnał elektryczny na wykres, na którym oś pozioma reprezentuje częstotliwość, a oś pionowa moc sygnału na każdej z tych częstotliwości. Dzięki temu można zobaczyć, jakie częstotliwości są obecne w sygnale i jaką mają moc. Pozwala to na identyfikację i analizę poszczególnych składowych sygnału.
Funkcje i zastosowania analizatora widma
Analiza częstotliwościowa: Analizator widma umożliwia obserwację, które częstotliwości są obecne w sygnale oraz jakie mają one amplitudy. To kluczowe narzędzie w inżynierii radiowej, telekomunikacyjnej, audio, oraz w diagnostyce i naprawie urządzeń elektronicznych.
Pomiar sygnałów radiowych i mikrofalowych: W systemach telekomunikacyjnych analizatory widma są wykorzystywane do oceny jakości sygnałów radiowych, badania modulacji, mocy sygnału, interferencji i szumów.
Diagnostyka zakłóceń: Pomaga w identyfikacji źródeł zakłóceń elektromagnetycznych (EMI), które mogą wpływać na działanie urządzeń elektronicznych.
Badanie charakterystyk filtrów i wzmacniaczy: W połączeniu z generatorem śledzenia analizator widma pozwala na pomiar charakterystyk częstotliwościowych takich komponentów jak filtry, wzmacniacze czy anteny, umożliwiając ocenę ich parametrów, takich jak tłumienie, pasmo przenoszenia, czy wzmocnienie.
Ocena zgodności z normami: W wielu branżach analizatory widma są używane do zapewnienia, że urządzenia spełniają wymagania dotyczące emisji elektromagnetycznych i nie przekraczają dozwolonych poziomów.
Generator śledzenia – przydatny moduł
Jedną z ciekawszych części analizatora widma jest moduł jakim jest generator śledzenia (ang. tracking generator) , który generuje sygnał o zmiennej częstotliwości, zsynchronizowany z pracą analizatora widma. Jego główną funkcją jest umożliwienie analizy parametrów częstotliwościowych układów pasywnych, takich jak filtry, wzmacniacze, czy anteny, w zakresie częstotliwości, na których pracuje analizator widma.
Działanie generatora śledzenia polega na generowaniu sygnału, którego częstotliwość jest ściśle dopasowana do częstotliwości analizowanej przez analizator widma w danym momencie. Pozwala to na:
- Pomiar charakterystyk częstotliwościowych: Można zmierzyć charakterystyki takie jak tłumienie, pasmo przenoszenia, czy współczynnik odbicia w badanych układach.
- Analizę odpowiedzi układu na różnych częstotliwościach: Umożliwia to analizę, jak układ reaguje na sygnał w szerokim zakresie częstotliwości, co jest szczególnie ważne w badaniach filtrów, linii transmisyjnych i innych komponentów RF (radio frequency).
- Sprawdzanie poprawności działania komponentów: Można diagnozować problemy związane z filtrowaniem, tłumieniem czy wzmocnieniem sygnałów, co jest kluczowe w inżynierii radiowej i telekomunikacyjnej.
W skrócie, generator śledzenia rozszerza możliwości analizatora widma, umożliwiając dokładniejsze badanie i charakterystykę częstotliwościową komponentów elektronicznych.
Analizatory marki Uni-t
Obecnie na rynku możemy wyróżnić dwie główne serii marki Uni-t. Jest to seria 1000 oraz 3000. Różnice między tymi seriami możemy wyróżnić głównie dwie: zakres oraz ilość punktów skanowania. Seria 3000 posiada większe górne zakresy częstotliwości tzn. (9KHz-2,1GHz, 9KHz-3,6GHz, 9KHz-8,4GHz) natomiast różnica w przypadku ilości punktów skanowania wynosi 10001 dla serii 1000 oraz 40001 dla serii 3000. Wpływa to w znaczny sposób na pomiar i pozwala otrzymywać dokładniejsze wyniki. Dodatkowo warto wspomnieć o regulowanym zakresie rozdzielczości pasma od 1Hz-1MHz czy duży ekran 10,1 cala występującym w każdym z nich. Analizatory są łatwe w obsłudze dzięki interfejsowi komunikacyjnemu USB/LAN oraz obsłudze protokołu SCPI. Przejrzyste i intuicyjne menu ułatwiają nawigację przez różne funkcje urządzenia. Urządzenie posiada złącza pomiarowe typu N, a także wyjście sygnałowe TTL i BNC. Dodatkowo, złącze HDMI umożliwia podłączenie zewnętrznego wyświetlacza dla jeszcze lepszej widoczności.
Trochę parametrów serii 1000
| Model | UTS1032T/UTS1032B | UTS1015T/UTS1015B |
|---|---|---|
| Seria | UTS1000B | UTS1000B |
| Zakres częstotliwości | 9 kHz~3,2GHz | 9 kHz~1,5GHz |
| Rozdzielczość częstotliwości | 1Hz | 1Hz |
| RBW (Szerokość pasma pomiarowego) | 1Hz~1MHz | 1Hz~1MHz |
| Szum fazowy | <-98dBc/Hz (1 GHz, offset 10 kHz, typowy) | <-98dBc/Hz (1 GHz, offset 10 kHz, typowy) |
| DANL (Poziom szumów odniesienia) | -161dBm/Hz | -161dBm/Hz |
| Źródło śledzenia (Tracking source) | 100kHz~3,2GHz(T) | 100kHz~1,5GHz(T) |
| Liczba punktów skanowania | 10001 | 10001 |
| Pełna dokładność amplitudy | < 0,7 dB | < 0,7 dB |
| Współczynnik kształtu | <4,8:1 | <4,8:1 |
| Liczba śladów (Traces) | 4 | 4 |
| Funkcje analizy | Analiza widma, analiza EMI, zaawansowane pomiary, analiza demodulacji analogowej, analiza modulacji cyfrowej | Analiza widma, analiza EMI, zaawansowane pomiary, analiza demodulacji analogowej, analiza modulacji cyfrowej |
| Interfejs | Wyjście źródła śledzenia, wejście referencyjne 10MHz, wyjście referencyjne 10MHz, Zewnętrzny wyzwalacz, HDMI, USB host, Urządzenie USB, LAN, 3,5mm | Wyjście źródła śledzenia, wejście referencyjne 10MHz, wyjście referencyjne 10MHz, Zewnętrzny wyzwalacz, HDMI, USB host, Urządzenie USB, LAN, 3,5mm |
| Wyświetlacz | 10,1 ‚TFT LCD (1280×800) dotykowy | 10,1 ‚TFT LCD (1280×800) dotykowy |
| Wymiary produktu (S×W×G) | 368 mm×218 mm×120 mm | 368 mm×218 mm×120 mm |
| Waga netto produktu | 4,5kg | 4,5kg |
Zestawienie serii 3000 i 1000
| Model | UTS1032T/UTS1032B | UTS1015T/UTS1015B | UTS3084T/UTS3084B | UTS3036B | UTS3021B |
|---|---|---|---|---|---|
| Seria | UTS1000 | UTS1000 | UTS3000 | UTS3000 | UTS3000 |
| Zakres częstotliwości | 9 kHz~3,2GHz | 9 kHz~1,5GHz | 9 kHz~8,4GHz | 9 kHz~3,6GHz | 9 kHz~2,1GHz |
| Rozdzielczość częstotliwości | 1Hz | 1Hz | 1Hz | 1Hz | 1Hz |
| RBW (Szerokość pasma pomiarowego) | 1Hz~1MHz | 1Hz~1MHz | 1Hz~3MHz | 1Hz~3MHz | 1Hz~3MHz |
| Szum fazowy | <-98dBc/Hz (1 GHz, offset 10 kHz, typowy) | <-98dBc/Hz (1 GHz, offset 10 kHz, typowy) | <-98dBc/Hz (1 GHz, offset 10 kHz, typowy) | <-98dBc/Hz (1 GHz, offset 10 kHz, typowy) | <-98dBc/Hz (1 GHz, offset 10 kHz, typowy) |
| DANL (Poziom szumów odniesienia) | -161dBm | -161dBm | -161dBm | -161dBm | -161dBm |
| Źródło śledzenia (Tracking source) | 100kHz~3,2GHz | 100kHz~1,5GHz | 100kHz~6GHz | 100kHz~3,6GHz | 100kHz~2,1GHz |
| Liczba punktów skanowania | 10001 | 10001 | 40001 | 40001 | 40001 |
| Pełna dokładność amplitudy | < 0,7 dB | < 0,7 dB | < 0,7 dB | < 0,7 dB | < 0,7 dB |
| Współczynnik kształtu | <4,8:1 | <4,8:1 | <4,8:1 | <4,8:1 | <4,8:1 |
| Liczba śladów (Traces) | 4 | 4 | 6 | 6 | 6 |
| Funkcje analizy | Analiza widma, analiza EMI, zaawansowane pomiary, analiza demodulacji analogowej, analiza modulacji cyfrowej | Analiza widma, analiza EMI, zaawansowane pomiary, analiza demodulacji analogowej, analiza modulacji cyfrowej | Analiza widma, analiza EMI, zaawansowane pomiary, analiza demodulacji analogowej, analiza modulacji cyfrowej | Analiza widma, analiza EMI, zaawansowane pomiary, analiza demodulacji analogowej, analiza modulacji cyfrowej | Analiza widma, analiza EMI, zaawansowane pomiary, analiza demodulacji analogowej, analiza modulacji cyfrowej |
| Interfejs | Wyjście źródła śledzenia, wejście referencyjne 10MHz, wyjście referencyjne 10MHz, Zewnętrzny wyzwalacz, HDMI, USB host, Urządzenie USB, LAN, 3,5mm | Wyjście źródła śledzenia, wejście referencyjne 10MHz, wyjście referencyjne 10MHz, Zewnętrzny wyzwalacz, HDMI, USB host, Urządzenie USB, LAN, 3,5mm | Wyjście źródła śledzenia, wejście referencyjne 10MHz, wyjście referencyjne 10MHz, Zewnętrzny wyzwalacz, HDMI, USB host, Urządzenie USB, LAN, 3,5mm | Wyjście źródła śledzenia, wejście referencyjne 10MHz, wyjście referencyjne 10MHz, Zewnętrzny wyzwalacz, HDMI, USB host, Urządzenie USB, LAN, 3,5mm | Wyjście źródła śledzenia, wejście referencyjne 10MHz, wyjście referencyjne 10MHz, Zewnętrzny wyzwalacz, HDMI, USB host, Urządzenie USB, LAN, 3,5mm |
| Wyświetlacz | 10,1 ‚TFT LCD (1280×800) dotykowy | 10,1 ‚TFT LCD (1280×800) dotykowy | 10,1 ‚TFT LCD (1280×800) dotykowy | 10,1 ‚TFT LCD (1280×800) dotykowy | 10,1 ‚TFT LCD (1280×800) dotykowy |
| Wymiary produktu (S×W×G) | 368 mm×218 mm×120 mm | 368 mm×218 mm×120 mm | 368 mm×218 mm×120 mm | 368 mm×218 mm×120 mm | 368 mm×218 mm×120 mm |
| Waga netto produktu | 4,5kg | 4,5kg | 4,5kg | 4,5kg | 4,5kg |
Parę słów o dodatkowych funkajach analizy
Uni-t proponuje nam dodatkowe funkcje analizy (które obecnie wszystkie są dodawane do każdego analizatora gratis!). Postaram się krótko przedstawić od czego jest każda funkcja
1. Analiza widma
- Cel: Umożliwia wizualizację rozkładu mocy sygnału w funkcji częstotliwości.
- Zastosowanie:
- Pomaga w identyfikacji obecnych częstotliwości w sygnale i ich mocy.
- Jest podstawowym narzędziem do oceny jakości sygnałów radiowych, mikrofalowych, czy sygnałów audio.
- Służy do wykrywania niepożądanych sygnałów lub zakłóceń.
2. Analiza EMI (Interferencje elektromagnetyczne)
- Cel: Wykrywanie i analiza emisji zakłóceń elektromagnetycznych, które mogą wpływać na działanie urządzeń elektronicznych.
- Zastosowanie:
- Pomaga w identyfikacji źródeł zakłóceń elektromagnetycznych, które mogą powodować problemy w pracy urządzeń elektronicznych.
- Jest kluczowa w procesie certyfikacji urządzeń pod kątem zgodności z normami EMI, co jest wymagane przed wprowadzeniem produktu na rynek.
3. Zaawansowane pomiary
- Cel: Umożliwia przeprowadzanie precyzyjnych i szczegółowych pomiarów parametrów sygnału.
- Zastosowanie:
- Obejmuje pomiary takie jak poziom sygnału, współczynnik mocy, tłumienie sygnału, zniekształcenia harmoniczne, i inne.
- Używane do dokładnej oceny parametrów pracy komponentów RF (np. wzmacniaczy, filtrów, anten).
4. Analiza demodulacji analogowej
- Cel: Umożliwia analizę sygnałów, które zostały zmodulowane analogowo (np. AM, FM).
- Zastosowanie:
- Pomaga w badaniu i diagnostyce systemów komunikacyjnych, które wykorzystują modulację analogową.
- Umożliwia sprawdzenie poprawności modulacji oraz analizę sygnału po demodulacji.
5. Analiza modulacji cyfrowej
- Cel: Umożliwia analizę sygnałów cyfrowych zmodulowanych za pomocą różnych technik modulacji cyfrowej (np. QAM, PSK).
- Zastosowanie:
- Służy do testowania i diagnostyki nowoczesnych systemów komunikacyjnych, takich jak telekomunikacja cyfrowa, systemy satelitarne, czy sieci bezprzewodowe.
- Umożliwia sprawdzenie jakości modulacji, identyfikację problemów takich jak błędy w transmisji, i ocenę efektywności systemów cyfrowych.
Sondy pola bliskiego, co to?
Mówiąc o analizie EMI, warto wspomnieć o sondach pola bliskiego, które służą do pomiarów i analizy emisji elektromagnetycznych w bezpośrednim sąsiedztwie badanego urządzenia. Ich głównym celem jest identyfikacja źródeł zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) i lokalizowanie miejsc, z których emitowane są sygnały o wysokim poziomie.
Zastosowania sond pola bliskiego:
- Lokalizacja źródeł zakłóceń: Sondy pola bliskiego umożliwiają inżynierom precyzyjne określenie miejsc na płytkach drukowanych (PCB) lub innych komponentach, gdzie generowane są zakłócenia elektromagnetyczne. To jest kluczowe podczas projektowania urządzeń elektronicznych, gdzie minimalizacja EMI jest niezbędna do spełnienia norm zgodności elektromagnetycznej (EMC).
- Badanie ekranowania: Używane do testowania skuteczności ekranowania, sondy mogą pomóc ocenić, czy osłony elektromagnetyczne są odpowiednio zaprojektowane i czy dobrze chronią przed niepożądanymi emisjami.
- Charakteryzowanie sygnałów: Dzięki sondom pola bliskiego można analizować charakterystykę sygnałów, w tym ich częstotliwość i amplitudę, w różnych punktach urządzenia. To pozwala na lepsze zrozumienie, jak sygnały się rozprzestrzeniają i jakie komponenty mogą powodować zakłócenia.
- Niskie poziomy sygnałów: Sondy pola bliskiego są szczególnie przydatne do detekcji sygnałów o niskim poziomie, które mogą być trudne do zidentyfikowania za pomocą tradycyjnych metod.
Rodzaje sond pola bliskiego:
- Sondy magnetyczne (H-field): Wykrywają pole magnetyczne w pobliżu przewodników i cewek, są najczęściej używane do lokalizowania źródeł zakłóceń w ścieżkach prądowych.
- Sondy elektryczne (E-field): Służą do detekcji pola elektrycznego, często używane przy badaniach komponentów o wysokim napięciu.
Akcesoria przydatne do analizatora Uni-T
Poniżej chciałbym Państwu zaoferować dwa ciekawe oraz bardzo przydatne akcesoria warte uwagi kupując analizator widma
Zestaw Uni-T UTS-EMI01 służy do pomiaru pola bliskiego i jest przeznaczony dla analizatorów widma serii UTS3000B oraz UTS1000. W zestawie znajdują się cztery sondy do pomiaru pola bliskiego, adapter do podłączenia sond do analizatora ze złączem typu N oraz przewód RF. Produkt cechuje się wysoką jakością wykonania i jest skierowany do profesjonalistów. Zakres częstotliwości pomiaru wynosi od 30 MHz do 3 GHz, a całość jest zapakowana w etui o wymiarach 230 x 180 x 45 mm.
Więcej informacji znajdziesz tutaj.
Zestaw UT-CK01 marki Uni-T to akcesoria do analizatorów widma serii UTS. W skład zestawu wchodzą różnorodne adaptery, przejściówki, tłumiki i kable RF. Te elementy umożliwiają elastyczne łączenie i dopasowywanie analizatorów do różnych zastosowań. Produkt jest przeznaczony dla profesjonalistów potrzebujących precyzyjnych narzędzi do analizy sygnałów i emisji elektromagnetycznych.
Więcej informacji znajdziesz tutaj.
Dlaczego właśnie Uni-t?
Jeśli potrzebujesz solidnego analizatora widma, teraz jest doskonały moment na zakup modelu Uni-T. Producent oferuje wyjątkową promocję do końca roku – wszystkie rozszerzenia do analizatora widma są dodawane gratis! To znakomita okazja, aby bez dodatkowych kosztów uzyskać kompletny zestaw narzędzi, który pozwoli Ci maksymalnie wykorzystać możliwości urządzenia. Inwestując w ten sprzęt, zapewnisz sobie precyzyjne pomiary i analizę sygnałów. Nie przegap tej szansy!