Analisador de Espectro

Transcrição

1 Centro de Pesquisas de Energia Elétrica Analisador de Espectro Apresentador: André Tomaz de Carvalho Área: DLE Analisador de Espectro 1

2 Analisador de Espectro É basicamente um voltímetro com seletor de frequência e que regista picos, calibrado para mostrar o valor RMS de uma forma de onda senoidal. Embora possa apresentar o valor em termos de potência, vale notar que o analisador de espectro registra tensão sobre uma impedância conhecida. O Analisador de Espectro Principais parâmetros de configuração: Frequência central; Spam ou janela de frequência em torno da frequência central; Amplitude do sinal; O controle de RBW (Banda de Resolução), tempo de varredura e VBW (Video BW) são algumas das funções mais importantes. 2

3 Escala Horizontal: Frequência Ao definir uma frequência central F e um determinado SPAM, determino que o eixo horizontal do analisador representará frequências no intervalo: (F-SPAM/2, F+SPAM/2) Resolução de Banda: RBW A banda de resolução é o intervalo de frequência entre dois pontos medidos. Controla a resolução no eixo de frequências. Quanto menor for a banda de resolução, melhor será a qualidade da medição e maior será também o tempo de varredura. 3

4 Escala Vertical: Potência em dbm Decibels Representação Logarítmica da razão entre dois sinais. Se compararmos a tensão de entrada e de saída de um amplificador, por exemplo, teremos: 4

5 Decibels Se comparamos duas potências, a relação muda, pois a potência é proporcional ao quadrado da tensão. dbm dbm é a unidade usada em medidas em rádio frequencia (RF), sendo que 0 dbm é por definição: 1mW de potência de um sinal de RF dissipado sobre uma carga resistiva de 50 Ohms. 5

6 Vantagem de se trabalhar em dbm Como converter de dbm para Volts? P = V 2 / 50 Ohms Logo: V = 7,07. SQRT[(1mW)(10 dbm/10 )] em mv 6

7 Exemplo Qual a tensão numa resistência de 50 Ohms quando a potência dissipada é de -6 dbm? P = (1 mw)(10 dbm/10 ) P = (1 mw)(10-6dbm/10 ) P = (1 mw) ( ) P = (1 mw) (0.25) = 0.25 mw Se P = V 2 /50, então V = (50P) 1/2 =7.07(P 1/2 ), so: V = (7.07)(P 1/2 ) V = (7.07) (0.25 1/2 ) = 3.54 mv Reference Level É o Máximo nível de potência esperado na entrada do analisador. 7

8 Ajuste do Reference Level Deve ser ajustado para o valor imediatamente acima do maior nível de potência esperado na medição. Ajuste do Reference Level Aproximando o RL do pico de potência do sinal, diminui-se o ruído de fundo da meidição. 8

9 Ajuste do Reference Level Se a potência do sinal ultrapassar o RL ocorre uma distorção do sinal. Reference Level Obs: a amplitude do sinal não varia na tela! Só o nível de ruído e de distorção harmônica. 9

10 Esquema Interno O nível de saída do mixer é constante. Modos de Detecção Quando o No. de ptos do espectro é maior que o No. de pontos que podem ser mostrados na tela? Dentro de Cada intervalo de RBW, que informação será exibida na tela? Como comprimir essa informação para exibi-la em um ponto? Modos de Detecção: normal, peak, sample, or negative peak. 10

11 Modos de Detecção O modo de detecção determina como o analisador comprime a informação de cada RBW para exibi-la na tela. Isso pode afetar consideravelmente o resultado da medição!!! Modos de Detecção Peak Sample 11

12 Modos de Detecção Modos de Detecção 12

13 Analisador Vetorial de Sinais Nova tecnologia: instrumento digital. Não trabalha necessariamente com varredura. Adquire uma banda larga de frequências e faz a FFT. Somente faz a varredura se a banda de interesse é maior que a largura de banda do instrumento. tomaz@cepel.br 13