O analizatorach widma można powiedzieć, że są to przyrządy wyższego wtajemniczenia. Z technicznego punktu widzenia wykonanie nawet najprostszego analizatora jest znacznie trudniejsze niż całkiem niezłego oscyloskopu. Przyrządy te pracują z sygnałami o częstotliwościach mierzonych w gigahercach. Konstruktorzy muszą zatem opanować problemy związane nie tylko z cyfrowym przetwarzaniem sygnałów, ale też wykazać się najwyższa wiedzą w zakresie techniki analogowej.
Na takiej, wyższej ścieżce rozwoju znajduje się już od pewnego czasu Rigol, oferujący obecnie 3 rodziny analizatorów widma (łącznie 5 modeli) obejmujące zakresy od 1,5 GHz do 3 GHz.
DSA815 to najniższy i najtańszy model analizatora widma z oferty Rigola. Odznacza się dużym, 8-calowym wyświetlaczem z matrycą 800×480 punktów, małymi wymiarami obudowy i łatwym w obsłudze interfejsem użytkownika. Zakres zastosowań jest wyznaczony górną częstotliwością analizowanego widma równą 1,5 GHz. Są to na przykład radioodbiorniki UKF, sprzęt krótkofalarski, modelarskie, popularne tory radiowe, urządzenia wykorzystujące niższe częstotliwości pasma ISM, GSM400…GSM900 itp. Niestety, pasmo analizatora DSA815 jest niewystarczające do pomiarów sieci bezprzewodowych (WiFi) czy urządzeń Bluetooth. Wbudowany demodulator AM/FM oraz przedwzmacniacz słuchawkowy ułatwiają lokalizację żądanego sygnału, szkoda tylko, że analizator nie ma własnego, choćby małego głośniczka.
Rigol przyzwyczaił nas do bardzo porządnego wykonywania swoich urządzeń. Kolejnym tego potwierdzeniem jest analizator DSA815. Mimo, że jest to sprzęt klasy średniej, nie można mieć najmniejszych zastrzeżeń dotyczących jakości części mechanicznych lub rozmieszczenia elementów regulacyjnych na płycie czołowej. W tym akurat względzie nie można przypisywać wielkich zasług temu chińskiemu producentowi, ponieważ niemal identyczne rozwiązania zostały wcześniej opracowane i sprawdzone przez światowych liderów.
Najważniejsze parametry pomiarów, taki jak: częstotliwość, zakres przemiatania (span) i czułość ustawiane są po naciśnięciu odpowiednich przycisków FREQ, SPAN i AMPT. Wartość danego parametru jest ustalana pokrętłem regulacyjnym (trudno oprzeć się wrażeniu, że w niektórych sytuacjach pokrętło to działa w przeciwną stronę niż podpowiada intuicja), można ją też wprowadzić w postaci liczbowej wykorzystując klawiaturę. Dostępny jest też trzeci mechanizm – przyciski zwiększania i zmniejszania wybranej wartości..
| Zakres częstotliwości: 9 kHz…1,5 GHz Szumy: typowo –135 dBm (DANL – Displayed Average Noise Level) Przesunięcie szumu fazowego: -80 dBc/Hz @10 kHz Całkowita niepewność amplitudy: <1,5 dB Minimalna rozdzielczość pomiaru widma RBW: 100 Hz Zasilanie: 100…240 VAC, 45…440 Hz, 35 W (<50 W z wszystkimi opcjami)) Wymiary: 361,6×178,8×128 mm Masa: 4,25 kg |
Obsługa analizatora
Okno analizatora DSA815 jest typowe dla przyrządów tego typu (rys. 1). Pod wykresem widma znajdują się opisujące je parametry liczbowe. Innowacyjnym elementem jest pasek statusowy umieszczony wzdłuż lewej krawędzi ekranu. Znajdują się na nim podświetlane ikonki symbolizujące aktywność wybranych opcji i stan przyrządu, chociaż w pierwszej chwili wydaje się, że są to elementy panelu dotykowego, za pomocą których można zmieniać ustawienia. Prawa część ekranu zawiera zmieniane kontekstowo menu obsługiwane przyciskami mechanicznymi umieszczonymi tuż obok prawej krawędzi ekranu. Zawartość menu jest zależna od tego, który z przycisków sekcji „Control”, „Marker”, „Measure” lub „Utility” został wciśnięty.
Rys. 1. Podstawowy ekran analizatora DSA815
Pomiary widma są prowadzone zazwyczaj przy użyciu markerów ekranowych. W większości analizatorów, niezależnie od producenta, narzędzie to działa w podobny sposób. Użytkownicy analizatora DSA815 mogą korzystać z 4 markerów. W pewnych sytuacjach przydałoby się ich więcej, ale nie jest to wielka niedogodność. Markery są widoczne jako małe punkciki z opisującą je cyfrą przylegające do wykresu widma. Można je przesuwać pokrętłem, albo precyzyjnie ustawiać wprowadzając częstotliwość na klawiaturze numerycznej. Z każdym markerem pomiarowym może być stowarzyszony marker referencyjny. Jeśli jest on aktywny, analizator dokonuje pomiaru różnicy częstotliwości i poziomu sygnału między obydwoma markerami. Taki przypadek przedstawiono na rys. 2. Podczas korzystania z kilku markerów pomocna zwykle bywa tabelka opisująca ich parametry. Jest ona opcjonalnie wyświetlana w dolnej części ekranu (rys. 2). Z markerami są związane także funkcje wyszukiwania peaków w widmie.
Rys. 2. Pomiary z użyciem markerów ekranowych
Analizatorem DSA815 bez opcji rozszerzających oprogramowanie można prowadzić tylko podstawowe pomiary z użyciem markerów. W takiej wersji oprogramowania zawarto kilka pomocniczych operacji pozwalających przyglądać się wybranym szczegółom widma. Jedna z nich ułatwia na przykład badanie harmonicznych sygnału RF. Jest ona inicjowana po wybraniu opcji „CF->Step”. Po ręcznym ustawieniu częstotliwości podstawowej należy nacisnąć przycisk CF->Step. Spowoduje to zapisanie kroku zmiany częstotliwości równego aktualnie ustawionej częstotliwości środkowej. Teraz po każdym naciśnięciu przycisku strzałka_w_górę lub strzałka_w_dół częstotliwość środkowa będzie zmieniała się o pełną wielokrotność w wybranym kierunku. Tym samym, na środku ekranu będą pojawiały się kolejne harmoniczne pierwotnie ustawionej częstotliwości środkowej.
