Analizator widma FSC3
Opisywany w artykule analizator widma R&S FSC3 jest zaprojektowany zgodnie z tą samą linią wzorniczą, co generator SMC100A. Przyrządy można ustawić jeden na drugim (fot. 3), dzięki czemu stanowisko pomiarowe nie zajmuje dużo miejsca na stole, a obsługa urządzeń jest wygodna. Specjalne gumowane nakładki założone na narożniki obudów gwarantują stabilne utrzymywanie pozycji przyrządów, nawet w warunkach ewentualnych nierówności i wibracji, co może się zdarzyć na przykład w wozie transmisyjnym pracującym w terenie.
Fot. 3. Zestaw przyrządów R&S SMC100A i FSC3
Obsługa analizatora jest oparta na takich samych elementach, jak w generatorze SMC100A. Są to więc: klawiatura numeryczna, przyciski i pokrętło regulacyjne. Dodatkowym elementem regulacyjnym jest obszar panelu dotykowego zlokalizowany w dolnej linii wyświetlacza LCD. Zastępuje on mechaniczne przyciski funkcyjne, które są zwykle umieszczane wzdłuż którejś z krawędzi ekranu i służą do wyboru opcji pomiarowych (rys. 4). Na płycie przedniej umieszczono ponadto gniazdo USB przeznaczone na przykład do dołączania zewnętrznej pamięci masowej typu pendrive oraz gniazdo słuchawkowe, wykorzystywane do odsłuchu sygnału niskiej częstotliwości po demodulacji. Analizator ma wbudowany układ demodulatora AM i FM.
Rys. 4. Obszar panelu dotykowego na ekranie analizatora SMC100A
Analizator widma FSC3 mierzy sygnały z zakresu częstotliwości od 9 kHz do 3 GHz z rozdzielczością 1 Hz. Charakteryzuje się wysoką stabilnością długoterminową 1×10-6 na rok i małym dryftem temperaturowym: 10-6 w zakresie 0…30°C i 3×10-6 w zakresie +30…+50°C. Jest to przyrząd znajdujący zastosowanie w pomiarach telekomunikacyjnych i radiowych. Po dołączeniu sondy R&S HZ-15 może być także stosowany w laboratoriach EMC, na przykład do badań bliskich pól generowanych przez elementy elektroniczne obwodów drukowanych w paśmie od 30 MHz do 3 GHz. Najważniejsze dane techniczne analizatora FSC3 zawarto w tab. 3.
Tab. 3. Najważniejsze dane techniczne analizatora FSC3
| Zakres częstotliwości | 9 kHz…3 GHz |
| Rozdzielczość pasma | 10 Hz…3 MHz |
| Wyświetlany uśredniony poziom szumów (bez przedwzmacniacza, RBW=1 Hz) |
<-141 dBm, typ. –146 dBm (10 MHz…2 GHz) <-138 dBm, typ. –143 dBm (2 GHz…3 GHz) |
| IP3 | Typ. 15 dBm (1 GHz) |
| Szum fazowy (f=500 MHz) | <-95 dBc (1 Hz, carrier offset 30 kHz) <-100 dBc (1 Hz, carrier offset 100 kHz) <-120 dBc (1 Hz, carrier offset 1 MHz) |
| Detektory | sample, max/min peak, auto peak, RMS |
| Niepewność pomiaru | <1 dB, typ. 0,5 dB |
| Wyświetlacz | LCD 5,7” (14,5 cm), rozdzielczość VGA |
| Wymiary | 233×158×350 mm |
| Waga | 4,5 kg |
Rodzaje pomiarów
Podstawowym pomiarem analizatora FSC3 jest widmo sygnału RF. Zakres wyświetlanych na ekranie częstotliwości jest ustawiany przez określenie częstotliwości minimalnej i maksymalnej lub częstotliwości środkowej i szerokości wyświetlanego widma (Span), a więc w sposób stosowany w każdym przyrządzie tego typu. Wyświetlany na ekranie wykres widma jest formatowany ponadto przez odpowiednie ustawienie czułości w osi pionowej oraz określenie poziomu referencyjnego. Pomiary są wspomagane markerami pracującymi w trybie bezwzględnym lub różnicowym. Dodatkową funkcją markera jest włączanie demodulatora AM lub FM dla wskazanej przez niego częstotliwości nośnej. Rozdzielczość przemiatania pasma jest uzależniona od parametrów filtrów RBW i VBW. Dobór tych nastaw powinien być kompromisem pomiędzy szybkością przemiatania a dokładnością. Na rys. 5 przedstawiono wpływ parametru RBW na wynik analizy widma.
Rys. 5. Wpływ parametru RBW na wynik analizy widma
„Moc w kanale” to funkcja mierząca moc zmodulowanego sygnału RF w zadanym zakresie częstotliwości. Parametrami są: częstotliwość środkowa i szerokość kanału, przy czym można korzystać z predefiniowanych standardów telekomunikacyjnych zapisanych w pamięci analizatora. Po uaktywnieniu opcji Channel Pwr/Hz można też obliczać gęstość widmową mocy. Wynik jest wówczas wyświetlany w wybranych jednostkach mocy na herc, np.: dBm/Hz (rys. 6).
Rys. 6. Pomiar a) mocy w kanale, b) gęstości mocy w kanale
