9 khz až 3 GHz s rozlišovacím filtrem 10 Hz až 10 MHz v širokém dynamickém rozsahu.

Transkript

1 (návod k měřicímu přístroji) Spektrální analyzátor FSP3 je typickým zástupcem moderních heterodynních spektrálních analyzátorů střední třídy. Je schopen zobrazovat spektrum signálu v kmitočtovém rozsahu 9 khz až 3 GHz s rozlišovacím filtrem 10 Hz až 10 MHz v širokém dynamickém rozsahu. Základní technické údaje: Kmitočtový rozsah: 9 khz až 3 GHz Rozlišovací filtry: 10 Hz až 10 MHz DANL(Displayed Average Noise Level): 155 dbm/hz Fázový šum: typ. 113 dbc/hz pro 10 khz/500 MHz Celková nejistota měření úrovně: 0,5 db Vstupní impedance: 50 Ω Revize z 5. října 2007

2 Uvedení do provozu Po zapnutí přístroje tlačítkem v levé dolní části předního panelu, nastartování operačního systému a automatickém spuštění aplikace spektrálního analyzátoru se na obrazovce objeví situace odpovídající nastavení přístroje od posledního měření. Do výrobcem předdefinovaného výchozího nastavení lze přístroj uvést stiskem tlačítka [PRESET] umístěného vlevo od displeje. Základní parametry pro zobrazení spektra jsou potom následující CENTER 1,5 GHz kmitočet na středu obrazovky SPAN 3 GHz rozsah zobrazované kmitočtové osy RBW 3 MHz 3dB šířka pásma rozlišovacího filtru VBW 10 MHz 3dB šířka pásma video filtru SWT 15 ms doba rozmítání REF 20 dbm referenční úroveň na displeji ATT 10 db útlum vstupního atenuátoru AUTO PEAK DETECTOR špičkový detektor, povolena automatická volba detektoru TRACE CLRWR způsob zobrazování spektra CLEAR/WRITE Všechny uvedené parametry jsou zobrazovány na displeji přístroje, poslední dva jsou vypisovány v levé části displeje. Základní ovládání přístroje K ovládání spektrálního analyzátoru slouží řada příkazů, které lze vyvolat tlačítky na předním panelu s příslušným textovým popisem (dále v textu zvýrazněno [TÍMTO ZPŮSOBEM]). Stisk některého z těchto tlačítek aktivuje druhou skupinu tlačítek proměnného významu umístěnou podél pravé strany displeje (dále v textu zvýrazněno [TÍMTO ZPŮSOBEM]). Tyto tlačítka již zpravidla vykonávají příslušnou funkci nebo odkazují na další nabídku vnořených funkcí. Mezi jednotlivými nabídkami se lze pohybovat pomocí tlačítek [PREV] a [NEXT] umístěných vpravo dole pod displejem. Pro ovládání platí obecná zásada - zvolíme-li jakoukoliv funkci, například [FREQ], [BW], [SPAN], [SWEEP], a příslušnou podfunkci (např. <CENTER>, <RES BW MANUAL> apod.), potom parametry nastavení této funkce volíme přes numerickou klávesnici, ovládacím knoflíkem nebo pomocí tlačítek,, a pod ovládacím knoflíkem. Pokud připojíme na vstup měřený signál (nesmíme však překročit jeho maximální povolenou vstupní hodnotu při daném nastavení atenuátoru, jinak hrozí zničení vstupních obvodů analyzátoru), zobrazí se na obrazovce jeho spektrum. Způsob zobrazení spektra je vhodné patřičně upravit tak, aby poskytovalo co nejvíce informací. Základní funkční tlačítka, která toto umožňují, jsou [FREQ] případně [SPAN] nastavení frekvenční osy analyzátoru [AMPT] nastavení referenční úrovně, měřítka a jednotky na vertikální ose [BW] nastavení šířky pásma rozlišovacího (RBW) a video (VBW) filtru 2

3 Nastavení frekvenční osy K dobrému pozorování spektra signálu je třeba, aby rozsah frekvenční osy spektrálního analyzátoru vhodně korespondoval s šířkou pásma měřeného signálu. Toho lze docílit funkcemi pod tlačítky [FREQ] a [SPAN]. Při volbě [FREQ] se nabízí tyto základní funkce <CENTER> nastavení střední frekvence zobrazování <CF-STEPSIZE> krok změny střední frekvence při použití ovládacího knoflíku <START> dolní hranice frekvenční osy <STOP> horní hranice frekvenční osy Po volbě <SPAN> <SPAN MANUAL> se na displeji v rámečku objeví nápis FREQUENCY SPAN a kmitočet, který odpovídá rozsahu frekvenční osy od levého k pravému okraji obrazovky. Tuto hodnotu můžeme změnit od minimální hodnoty 10 Hz do maximální hodnoty 3 GHz. Přitom zvolená střední frekvence zůstává beze změny. Šířka pásma propustnosti rozlišovacího filtru RBW, video filtru VBW a rychlost časové základny SWP jsou svázány se zobrazovaným frekvenčním rozsahem a nastavují se automaticky, pokud nebyla tato možnost zakázána. Nastavení referenční úrovně a měřítka svislé osy Volíme tlačítko [AMPT]. Horní hrana zobrazované mřížky je označena jako referenční hodnota REF a číslo udává absolutní hodnotu této reference ve zvolených jednotkách. Po volbě <REF LEVEL> lze pomocí ovládacího knoflíku měnit hodnotu reference, a tak posouvat spektrum ve vertikálním směru. Dále je možné měnit dělení vertikální osy, a to na logaritmické v rozsahu 100 db <RANGE LOG 100 db>, logaritmické nastavitelné <RANGE LOG MANUAL> a lineární <RANGE LINEAR> a jednotku této osy <UNIT>. Šířka pásma rozlišovacího filtru Tento parametr lze změnit volbou tlačítka [BW]. Lze bud nastavit automatickou změnu rozlišovacího filtru <RES BW AUTO> nebo video filtru <VIDEO BW AUTO> nebo ruční změnu těchto parametrů <RES BW MANUAL>, <VIDEO BW MANUAL>. Při ručním nastavení šířek filtrů je třeba mít na paměti, že mezi údaji RBW, VBW, SPAN a SWT existuje jistá vazba, a při nedodržení podmínek z těchto vazeb vyplývajících budou naměřené údaje nepravdivé, což spektrální analyzátor indikuje červeným čtverečkem či přímo nápisem na displeji. Markery K usnadnění měření je analyzátor opatřen odměřovacími značkami - markery, které se aktivují stisknutím tlačítka [MKR] a následnou volbou <MARKER 1-4>. Na stínítku se objeví malá trojúhelníková značka s odpovídajícím číslem, kterou lze pohybovat v horizontálním směru ovládacím knoflíkem nebo zadat polohu z klávesnice. Údaje o poloze značky v obou souřadnicích jsou zobrazeny v pravém horním rohu displeje. Opětovným stiskem tlačítka <MARKER 1-4> se příslušná značka odstraní. Značky mohou odměřovat údaje v absolutních hodnotách, potom jsou ve výpisu označeny jako Marker 1 4, nebo v relativních hodnotách, potom jsou označeny jako Delta 1 4 a údaje jsou udávány relativně vzhledem k pozici značky Marker 1. Přepínání mezi absolutním a relativním zobrazením se provádí tlačítkem <MARKER NORM/DELTA>. 3

4 Další měření Přímé měření hloubky amplitudové modulace Nutným předpokladem pro korektnost výsledků tohoto měření je, že na vstup spektrálního analyzátoru je připojen harmonický signál amplitudově modulovaný opět harmonickým signálem s řádově nižší frekvencí. Nejprve je třeba zobrazit na spektrálním analyzátoru amplitudovou modulaci tak, aby přibližně ve středu displeje byl nosný kmitočet modulace a postranní spektrální čáry byly v dostatečné vzdálenosti od něj, např. 1 až 3 dílky frekvenční osy. Šířku rozlišovacího a video filtru je možné ponechat na automatice nebo je zvolit tak, aby byly spektrální čáry minimálně spolehlivě rozlišitelné (RBW SPAN/100). Velice úzké spektrální čáry však nejsou pro měření příliš vhodné kvůli nestabilitě měřených údajů. Nyní je možné volbou tlačítka [MEAS] <MODULATION DEPTH> změřit hloubku modulace. Značky 1, 2 a 3 budou označovat vrchol signálu na nosném kmitočtu a vrcholy obou postranních spektrálních čar a v pravé části obrazovky se mimo jiné zobrazí aktuální hloubka modulace. V případě nestability nosného kmitočtu (spektrum pod značkami ujíždí ) je možné měření opakovat opětovným dvojím stiskem tlačítka <MODULATION DEPTH> nebo zobrazování měřeného spektra zastavit (funkce [SWEEP] <SINGLE SWEEP>) a provést měření hloubky modulace na takto zobrazeném spektru. Překreslování spektra lze opět povolit volbou [SWEEP] <CONTINUOUS SWEEP>. Měření celkového výkonu v daném frekvenčním pásmu Nejprve musíme na displeji zobrazit celé frekvenční pásmo, v kterém chceme výkon měřit. Potom stiskem tlačítka [MEAS] <CHAN PWR ACP> přepneme do režimu měření výkonu. V horní části displeje se zobrazí spektrum signálu, v dolní části se vypisuje údaj o celkovém výkonu a šířce pásma, v kterém je měřen. Šířka pásma je vyznačena ve spektru dvěma svislými kurzory a je možné ji nyní měnit volbou <CP/ACP CONFIG> <CHANNEL BANDWIDTH>. V případě amplitudové modulace lze tak odměřit výkon na nosném kmitočtu (pásmo překrývá pouze spektrální čáru na nosném kmitočtu) i výkon kompletního modulovaného signálu (pásmo překrývá i obě postranní spektrální čáry amplitudové modulace). Z důvodu symetrické pozice kurzorů vzhledem ke středu zobrazovaného pásma by měla být nosná frekvence umístěna na středu displeje. Ke změření hloubky modulace lze tak použít metody středního výkonu, a to i v případě, kdy při změně hloubky modulace dochází ke změně výkonu na nosném kmitočtu. Stabilitu údaje o měřeném výkonu je možné zvýšit průměrováním spektra, tedy volbou [TRACE] <AVERAGE>, zrušení průměrování spektra lze provést volbou [TRACE] <CLEAR/WRITE>. Měření komplementární distribuční funkce obálkového výkonu Nejprve musíme na displeji zobrazit celé frekvenční pásmo, v kterém chceme komplementární kumulativní distribuční funkci výkonu (CCDF) měřit. Střed zobrazovaného pásma nastavíme na nosnou frekvenci měřeného signálu. Potom stiskem tlačítka [MEAS] <SIGNAL STATISTIC> <CCDF ON> přepneme do režimu měření CCDF. V horní části displeje se zobrazí křivka CCDF, v dolní části se vypisuje střední hodnota výkonu, špičková hodnota výkonu a jejich poměr činitel tvaru obálkového výkonu (Crest Factor). Lze měnit počet vzorků signálu pro výpočet CCDF <NO OF SAMPLES>, šířku pásma rozlišovacího filtru <RES BW>, nastavení os zobrazení CCDF <SCALING> apod. Návrat zpět do zobrazení spektra signálu se provede volbou <CCDF ON OFF> v menu [MEAS] <SIGNAL STATISTIC>. Uložení obsahu displeje na disketu Obsah displeje lze uložit na disketu např. ve vektorovém formátu WMF (Windows Metafile). Před prvním uložením obrázku je třeba zkontrolovat parametry ukládání: [HCOPY] <DEVICE 1>: Device 1: <Windows Metafile>, <Print to File>: Yes. Tlačítkem <COLOR ON/OFF> lze přepnou mezi ukládáním displeje v barvách nebo černobíle. Černobílý režim je vhodný pro tisk na černobílých 4

5 tiskárnách jsou dobře viditelné i původně na displeji barevné průběhy. Uložení displeje na disketu se potom vyvolá stiskem tlačítka <PRINT SCREEN>. 5