Як грамотно використати аналізатор спектру

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest® з номенклатурою аналізаторів спектру, а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти наведені наприкінці цього розділу.

Чотири корисні поради щодо використання доступних настільних аналізаторів спектру

Протягом останніх кількох років багато виробників вимірювального обладнання випустили доступні настільні аналізатори спектру, які стали корисними інструментами для пошуку джерел електромагнітних перешкод (EMI) та проведення попередніх EMC-випробувань. Такі прилади зазвичай коштують від 1000 до 3000 доларів США залежно від частотного діапазону та функціональних можливостей.

Багато моделей оснащуються додатковими опціями, такими як генератор стеження (Tracking Generator), фільтри EMI, мости для вимірювання коефіцієнта відбиття та інші модулі. Для робіт із попередньої перевірки електромагнітної сумісності особливо корисними є генератор стеження та EMI-фільтри.

У цій статті розглянемо чотири практичні поради, які допоможуть ефективніше використовувати настільний аналізатор спектру під час діагностики та вимірювань.

Порада №1. Завжди виконуйте швидку попередню перевірку аналізатора спектру

Недорогі настільні аналізатори спектру часто використовуються невеликими компаніями, які не мають окремого інженера з електромагнітної сумісності. При цьому користувачі нерідко допускають помилки, які можуть призвести до пошкодження вхідного тракту приладу.

Найпоширеніші ситуації:

• Підключення аналізатора спектру до LISN під час увімкнення або вимкнення досліджуваного обладнання.
• Проведення вимірювань при наявності перевантаження АЦП через високий рівень низькочастотних паразитних сигналів.

У таких випадках можуть пошкоджуватися елементи захисту від електростатичних розрядів або ВЧ-перемикачі. Прилад продовжить працювати, але результати вимірювань будуть неточними, а на спектрі можуть з'явитися хибні гармоніки.

Щоб уникнути подібних проблем, рекомендується виконувати швидку перевірку перед початком роботи.

Якщо аналізатор оснащений генератором стеження (TG), достатньо з'єднати вихід TG із входом спектроаналізатора коаксіальним кабелем та виконати сканування. У результаті має відображатися рівна горизонтальна лінія по всьому діапазону частот.

Якщо функція TG відсутня, можна використовувати генератор сигналів для перевірки декількох контрольних частот.

Малюнок 1. Перевірка працездатності аналізатора спектру за допомогою Tracking Generator.

Порада №2. Використовуйте обмежувачі перехідних процесів, фільтри та атенюатори

Для захисту вхідного ВЧ-тракту аналізатора спектру рекомендується використовувати пасивні захисні пристрої:

• обмежувачі перехідних процесів;
• фільтри високих частот;
• зовнішні атенюатори.

Однак під час їх використання необхідно враховувати певні особливості:

• обмежувачі та фільтри можуть вносити додаткову похибку у вимірювання;
• атенюатори підвищують рівень власного шуму системи та знижують чутливість аналізатора.

Також необхідно враховувати коефіцієнти ослаблення у програмних налаштуваннях приладу. Ігнорування цієї поправки може призвести до помилки вимірювання понад 10 дБ.

Порада №3. Використовуйте масштабування та змінюйте RBW

Подібно до того, як осцилограф дозволяє збільшувати часову ділянку сигналу, аналізатор спектру дозволяє деталізувати спектральну область.

Наприклад, якщо під час випробувань виявлено резонансний пік у діапазоні від 60 до 80 МГц, доцільно звузити діапазон сканування та зменшити смугу роздільної здатності RBW.

Це дозволяє побачити детальнішу структуру сигналу та визначити джерело завад. У наведеному прикладі було виявлено частоту перемикання 1,8 МГц, що вказувало на імпульсний блок живлення на досліджуваній платі.

Малюнок 2. Використання масштабування та зміни RBW для детального аналізу джерела завад.

Порада №4. Враховуйте шум самого аналізатора спектру

Недорогі настільні аналізатори спектру рідко використовуються у безехових камерах, тому результати вимірювань завжди залежать від навколишнього електромагнітного середовища.

Джерелами сторонніх сигналів можуть бути:

• освітлювальне обладнання;
• електромережа;
• кабелі живлення;
• електронні пристрої поблизу.

Водночас сам аналізатор спектру також генерує радіочастотний шум. Його мережевий кабель може випромінювати та проводити ВЧ-перешкоди в діапазоні приблизно від 1 до 300 МГц.

Під час проведення вимірювань інженер повинен чітко відрізняти сигнали досліджуваного пристрою від шуму самого вимірювального обладнання. Неправильна інтерпретація може призвести до помилкових висновків щодо джерела електромагнітних завад.

Висновок

Сучасні настільні аналізатори спектру є ефективним інструментом для попередніх EMC-випробувань та пошуку джерел електромагнітних перешкод. Правильне використання функцій генератора стеження, захисних пристроїв, налаштувань RBW та врахування власних шумів приладу дозволяє отримувати більш точні результати вимірювань і значно підвищує ефективність діагностики.

купити осцилограф в Україні