Cómo elegir un analizador de espectro portátil para su aplicación
Seleccionar el analizador de espectro portátil adecuado es un proceso que requiere una consideración integral de las necesidades de la aplicación, los parámetros clave de rendimiento, la facilidad de uso y el soporte a largo plazo. La serie HAROGIC PX de analizadores de espectro portátiles, con su amplio rango de frecuencias, excelente rendimiento, diseño portátil y confiable, y capacidad para un segundo desarrollo, tiene como objetivo ampliar sus límites de RF.
1. Introducción-Fundamentos y Aplicaciones del Analizador de Espectro
Un analizador de espectro es un instrumento aplicado para medir y visualizar profundamente las características de la señal objetivo en el dominio de la frecuencia, el dominio del tiempo y el dominio modulado. Es una herramienta clave en campos como la ingeniería de radiofrecuencia, las telecomunicaciones y la electrónica para analizar las características de la señal, identificar interferencias o solucionar problemas de sistemas. Aquí hay una introducción a los principales tipos de analizadores de espectro:
1.1 Clasificación por método de análisis
Analizador de espectro sintonizado por barrido: Este analizador clásico sintoniza un oscilador local (LO) para mezclarlo con la señal de entrada para cada punto de frecuencia objetivo. La señal de frecuencia intermedia (IF) se filtra y su amplitud se mide mediante un detector digital antes de mostrarse en la pantalla.
Analizador de espectro basado en FFT: La principal diferencia entre el analizador sintonizado por barrido y el analizador FFT es el método utilizado para analizar la señal IF. Para el analizador FFT, se aplica un análisis FFT en lugar de detección de voltaje para obtener la amplitud de la señal IF. Dado que el método FFT puede obtener información de amplitud de hasta miles de puntos de frecuencia en una sola conversión, en muchos casos es mucho más rápido que el método de detección de voltaje. El análisis FFT es una capacidad clave para un analizador de espectro moderno. No se recomienda considerar ningún analizador de espectro que solo proporcione análisis de barrido sintonizado. En la actualidad, la mayoría de los analizadores de espectro convencionales proporcionan análisis FFT y análisis de barrido sintonizado simultáneamente, y los excelentes productos analizadores de espectro también proporcionarán más de 25 MHz de ancho de banda de análisis y más de 1K puntos de análisis FFT para obtener una mayor velocidad de análisis FFT.
Analizador de espectro en tiempo real (RTSA): RTSA es una mejora adicional del analizador FFT, que mejora en gran medida la capacidad de procesamiento de señales de frecuencia intermedia y puede proporcionar un análisis FFT continuo y sin zonas muertas de la señal de frecuencia intermedia, obteniendo así una relación muy estricta y precisa.entre el espectro de la señal y el tiempo. RTS generalmente tiene un ancho de banda de análisis y una velocidad de análisis mucho mayores que el analizador FFT ordinario, y puede proporcionar la mejor experiencia de medición.
1.2 Clasificación por escenario de aplicación
Analizadores de espectro de sobremesa: Con respecto a los analizadores de espectro de sobremesa,existe una gran diferencia entre el extremo inferior de los espectrómetros de escritorio y el extremo superior. Los espectrómetros de escritorio de gama baja, diseñados para proporcionar una forma física adecuada para el funcionamiento de escritorio, generalmente no tienen un buen rendimiento de RF y capacidades de análisis debido a compromisos de costos, y no se recomiendan sin restricciones de costos severas.
Analizadores de espectro portátiles: funcionan con baterías y están optimizados para pruebas y mediciones de campo y resolución de problemas. Con el desarrollo continuo de la tecnología, los últimos analizadores de espectro portátiles pueden proporcionar buenas capacidades de RF y análisis, incluso mejores que la mayoría de los analizadores de espectro de escritorio de gama baja, incluido el análisis de espectro en tiempo real. Algunos productos avanzados pueden proporcionar una operación táctil de 8 pulgadas o incluso más grande, y la experiencia interactiva es incluso mejor que algunos dispositivos de escritorio, con múltiples adaptabilidad tanto para uso en campo como en laboratorio. Si un analizador de espectro portátil puede proporcionar un buen rendimiento al tiempo que garantiza la portabilidad (menos de 3 kg), será la mejor opción para aplicaciones de campo. También se recomienda elegir un excelente analizador de espectro portátil para reemplazar un analizador de espectro de escritorio de gama baja para reducir la inversión duplicada.
Analizadores de espectro USB (definidos por software): Un analizador de espectro basado en USB utiliza un host de computadora para la configuración de parámetros y la visualización de resultados de medición. Los espectrómetros USB suelen ser modulares y pesan solo unos pocos cientos de gramos, lo que proporciona una excelente portabilidad e integración en una amplia gama de escenarios de aplicación.El rendimiento de los espectrómetros USB abarca un amplio rango, con algunos espectrómetros USB simples que no ofrecen verdaderas métricas de rendimiento de grado instrumental, pero algunos espectrómetros USB avanzados ofrecen un rendimiento comparable al de los espectrómetros de escritorio/portátiles de rango bajo a medio.
2. Cómo Elegir sus Analizadores de Espectro Portátiles: Parámetros Clave para Consideraciones
Los analizadores de espectro portátiles (HSA) atraen cada vez más atención debido a su mejor rendimiento, portabilidad y soporte efectivo de pruebas en el sitio. En este artículo, presentaremos los parámetros clave para elegir una HSA y brindaremos algunos breves aspectos destacados del analizador de espectro portátil en tiempo real de la serie HAROGIC PX de hasta 40 GHz.
2.1 Parámetros clave para elegir una HSA
Rango de frecuencia: especifica el intervalo de frecuencias dentro del cual puede operar un analizador de espectro portátil. Debe cubrir las frecuencias de señal para la aplicación de destino. Considere sus aplicaciones, como redes celulares (Sub-6 GHz, onda milimétrica), WLAN( 2.4/5/6 GHz) y satélite (bandas L, S, C, Ku, etc.).
Elegir un rango más amplio que su frecuencia de operación más alta generalmente es más seguro. Por ejemplo, cuando los ingenieros desarrollan y prueban un enrutador WI-FI, solo necesitan una HSA con un rango de frecuencia de hasta 6.3 GHz cuando desean medir la potencia del canal de la señal WI-FI objetivo. Si desean verificar la pureza del espectro de la señal Wi-Fi, incluidos los terceros armónicos, el rango de frecuencia de la HSA debe cubrir al menos hasta 18 GHz. HAROGIC PX series HSA ofrece modelos con diferentes rangos de frecuencia, que van desde 9 kHz a 9 GHz, 20 GHz y 40 GHz. Una frecuencia de hasta 40 GHz ya satisface las necesidades de la gran mayoría de las aplicaciones de campo.
Velocidad de barrido: La velocidad de escaneo es uno de los indicadores más críticos que afectan la experiencia del usuario. Los indicadores excelentes deben basarse en una buena velocidad de escaneo, de lo contrario, el largo tiempo de análisis lo hará insoportable. Por ejemplo, incluso si un analizador de espectro tiene un DANL de -160 dBm/ Hz, si su velocidad de análisis es muy baja, en la mayoría de los casos los usuarios tienen que usar un RBW más grande para mantener la velocidad de escaneo dentro de un rango tolerable, como 10 segundos. Para los productos de la serie PX, tiene el nivel más alto de velocidad de análisis en el mercado y proporciona capacidades de análisis de alta velocidad en la mayoría de las configuraciones. La serie PX permite a los usuarios completar un escaneo de rango de frecuencia de 10 GHz en decenas de milisegundos a un RBW de 100 kHz. La alta velocidad de escaneo permite a los usuarios usar un RBW más pequeño para lograr un escaneo de amplio rango de frecuencias, obteniendo un rango dinámico efectivo mucho más allá del de los analizadores de espectro portátiles ordinarios y los analizadores de espectro de escritorio.
Para la serie PX, tiene una velocidad de barrido muy alta en el mercado y proporciona capacidad de análisis de alta velocidad en la mayoría de las configuraciones. La serie PX permite a los usuarios escanear un rango de frecuencia de 10 GHz en decenas de milisegundos a RBW de 100 kHz, y la alta velocidad de barrido permite a los usuarios usar un RBW más pequeño para lograr un amplio rango de frecuencias, obteniendo un rango dinámico efectivo mucho más allá de los analizadores de espectro portátiles y de nivel básico comunes.
Pureza del espectro: la capacidad de una HSA para medir una señal con un ruido de fase mínimo o señales falsas. Los aspectos clave de la pureza del espectro son el ruido de fase, las señales espurias y los armónicos. El ruido de fase bajo es crucial para distinguir señales estrechamente espaciadas, medir señales de banda estrecha y evaluar la calidad de la modulación (como EVM). Además, menos señales falsas y de bajo nivel aseguran que la propia HSA no introduzca señales de interferencia que podrían confundirse con señales de entrada reales.
El analizador de espectro portátil HAROGIC PXN – 400 de 40 GHz tiene un nivel de ruido de fase típico de -107 dBc/Hz a una compensación de 10 kHz en una portadora de 1 GHz. El espurio típico es < -65 dBc. El software analizador de espectro HAROGIC SAStudio4 también proporciona a los clientes un modo de medición de ruido de fase estándar para facilitar la medición del ruido de fase.
Rango dinámico: se refiere a la capacidad del instrumento para medir simultáneamente señales grandes y pequeñas. Un amplio rango dinámico es crucial para detectar señales interferentes débiles cerca de portadoras fuertes. Por lo general, está influenciado por especificaciones como el piso de ruido (DANL) y el punto de intercepción de tercer orden (TOI).
Busque un DANL bajo (Nivel de ruido Promedio Mostrado) y un TOI alto. Un preamplificador puede reducir el DANL y mejorar la capacidad de medir señales pequeñas, pero puede afectar el TOI.
Potencia máxima de entrada: la potencia máxima de señal que el puerto de entrada de RF del analizador de espectro puede soportar de manera segura. Cuando se trabaja cerca de entornos de alta potencia, como transmisores, es esencial asegurarse de que el instrumento no se dañe por sobrecarga.
Verifique las especificaciones para la potencia máxima de entrada continua y la potencia máxima. Comprenda si el instrumento tiene protección contra sobrecarga incorporada.
Funciones de medición: Más allá de los parámetros básicos del espectro, considere si necesita funciones de medición automatizadas específicas al elegir una HSA para mejorar la eficiencia y estandarizar las pruebas. Elija según las necesidades de su aplicación. Las funciones comunes incluyen Potencia de Canal, Ancho de banda Ocupado (OBW), Relación de Potencia de Canal Adyacente (ACPR), Máscara de Emisión de Espectro (SEM), Medición de Intensidad de Campo, Análisis de Interferencias (como diagramas/espectrogramas en cascada), demodulación AM/FM y demodulación digital. Algunos instrumentos avanzados también admiten el análisis de señales para estándares de comunicación específicos.
El analizador de espectro portátil de la serie HAROGIC PX se presenta con varias funciones de medición de serie, incluida la potencia del canal, OBW, ACPR, demodulación AM / FM y demodulación digital. No necesitará realizar una inversión duplicada para incluir más opciones.
Portabilidad y duración de la batería: Las pruebas de campo y en el sitio a menudo se realizan fuera de la oficina, por lo que el peso del instrumento y la duración de la batería afectan directamente la eficiencia del trabajo. Elija una HSA con bajo peso y una batería que pueda soportar el uso continuo durante al menos un día laboral completo (por ejemplo, de 3 a 6 horas). Un diseño de batería reemplazable o soporte adicional de banco de energía también es una ventaja significativa.
La HSA de la serie HAROGIC PX tiene un peso de solo 1,5 kg, lo que facilita su transporte para la medición de campo. Al mismo tiempo, el período de funcionamiento de la batería es de 3 horas de serie, y la fuente de alimentación del banco de energía también es compatible con un tiempo de funcionamiento más prolongado.
Escalabilidad y personalización: Un analizador de espectro portátil también puede permitir a los usuarios desarrollar aplicaciones personalizadas adaptadas a necesidades específicas, como mediciones de RF, adquisición de datos o tareas de procesamiento de señales, como monitoreo especializado del espectro o radiogoniometría de señales. Estas características amplían las posibles aplicaciones de los analizadores de espectro portátiles, lo que permite a los ingenieros y técnicos adaptar completamente estos dispositivos a casos de uso únicos o avanzados.
Otra característica destacada de la serie PX es su Interfaz de Programación de Aplicaciones (API) altamente compatible, que está diseñada para facilitar el desarrollo secundario, evitando la necesidad de depender únicamente del software SAStudio4 de HAROGIC. Esto significa que los usuarios, como ingenieros, investigadores o integradores de sistemas, pueden personalizar la funcionalidad del analizador o integrarlo en sistemas de RF integrados.
Seleccionar el analizador de espectro portátil adecuado es un proceso que requiere una consideración integral de las necesidades de la aplicación, los parámetros clave de rendimiento, la facilidad de uso y el soporte a largo plazo. La serie HAROGIC PX de analizadores de espectro portátiles, con su amplio rango de frecuencias, excelente rendimiento, diseño portátil y confiable, y capacidad para desarrollo secundario, tiene como objetivo ampliar sus límites de RF.