Доступные анализаторы спектра - это для любителей. ЧАСТЬ 1

Ссылка на страницу магазина Gtest® с предлагаемыми анализаторами спектра, рекомендуемыми приборами и полезными статьями для дальнейшего самообразования приведена в конце данного раздела.

Автор: Кеннет Уайетт - главный консультант Wyatt Technical Services LLC, а также бывший старший технический редактор журнала Interference Technology Magazine (2016-2018 гг.). Более 30 лет занимается проектированием ЭМС, поиском источников ЭМИ и предварительными испытаниями на соответствие.

Цифровые схемы способны генерировать широкий спектр гармонических частот. Анализаторы спектра позволяют отображать радиочастотный спектр (мощность или напряжение) в зависимости от частоты. Для многих задач по поиску и устранению проблем ЭМС именно анализатор спектра является основным инструментом диагностики.

Традиционно такие приборы были самыми дорогими в арсенале инженера. Однако сегодня доступны как профессиональные лабораторные решения, так и бюджетные модели для предварительной диагностики и образовательных целей.

Рисунок 1. Типичный дисплей анализатора спектра с гармониками Ethernet и широкополосными излучениями.

Выбор анализатора спектра

Перед покупкой анализатора спектра рекомендуется учитывать несколько ключевых характеристик:

• Стоимость - от бюджетных моделей стоимостью около 50 долларов до профессиональных решений стоимостью несколько тысяч долларов.
• Диапазон частот - для большинства задач диагностики ЭМС желательно покрытие минимум до 1 ГГц.
• Полоса обзора - влияет на количество частот, отображаемых одновременно.
• Форм-фактор - настольный, портативный или USB-анализатор.
• Тип сбора данных - анализаторы с разверткой или приборы реального времени.

Стоимость

Стоимость может варьироваться от нескольких десятков до нескольких тысяч долларов. Качественные настольные анализаторы обычно стоят около 2000 долларов, а портативные модели - от 100 до 2500 долларов в зависимости от характеристик.

Диапазон частот

Для большинства задач поиска источников ЭМИ рекомендуется диапазон не менее 1 ГГц. Для военных и аэрокосмических приложений могут потребоваться измерения до 18 ГГц.

Тип сбора данных

Анализаторы с разверткой последовательно сканируют диапазон частот и могут пропускать кратковременные сигналы. Анализаторы реального времени позволяют фиксировать импульсные события длительностью до 1 мкс и значительно эффективнее выявляют прерывистые помехи.

Бюджетные анализаторы спектра для хобби и обучения

Следующие приборы подходят для базовой диагностики ЭМС, образовательных целей и радиолюбительских задач.

RF Explorer

RF Explorer является популярным бюджетным анализатором спектра. Базовая версия работает в диапазоне 240-960 МГц и подходит для поиска гармоник и грубой оценки уровня излучений.

Рисунок 2. Анализатор спектра RF Explorer WSUB1G.

Производитель также предлагает модель WSUB3G с диапазоном от 15 МГц до 2,7 ГГц, что делает прибор значительно более универсальным.

AirSpy - анализатор спектра на базе SDR

AirSpy представляет собой программно-определяемое радио (SDR), которое может использоваться как недорогой анализатор спектра для диагностики электромагнитных помех.

Диапазон настройки составляет от 24 МГц до 1,8 ГГц, а чувствительность достигает -130 дБм. Для низкочастотных измерений доступен дополнительный преобразователь Spyverter.

Рисунок 3. AirSpy и преобразователь Spyverter.

Для работы используется бесплатное программное обеспечение Spectrum Spy, которое позволяет отображать спектр, использовать режим водопада и вести непрерывную запись данных.

Рисунок 4. Измерение спектра с помощью AirSpy.

TinySA

TinySA является одним из самых популярных бюджетных анализаторов спектра среди радиолюбителей и инженеров.

Рисунок 5. Анализатор спектра TinySA.

Основные характеристики TinySA

• Диапазон от 100 кГц до 350 МГц и от 240 до 960 МГц.
• Встроенный генератор сигналов.
• Переключаемые полосы пропускания от 2,6 кГц до 640 кГц.
• Цветной дисплей с отображением спектра и водопада.
• USB-подключение к ПК.
• Встроенный аккумулятор.
• Максимальный входной уровень +10 дБм.

Ограничения TinySA

• Высокий уровень внутреннего фазового шума.
• Минимальная полоса разрешения 2,4 кГц.
• Ограниченное подавление зеркальных каналов.
• Появление побочных сигналов при определённых условиях измерений.
• Снижение чувствительности ниже 0,1 МГц.

Несмотря на ограничения, TinySA отлично подходит для поиска общих проблем с электромагнитными излучениями и обучения работе со спектральным анализом.

Профессиональные портативные анализаторы спектра

Для более серьёзной диагностики ЭМС и профессионального использования рекомендуется применять специализированные портативные анализаторы спектра.

AIM-TTi PSA2702T

Портативный анализатор спектра AIM-TTi PSA2702T охватывает диапазон от 1 МГц до 2,7 ГГц и является популярным решением для полевых измерений.

Рисунок 6. Портативный анализатор спектра AIM-TTi PSA2702T.

Прибор поддерживает несколько полос разрешения, функцию удержания пика, маркеры измерений и возможность сохранения результатов на USB-накопитель. Благодаря автономному питанию и компактным размерам он широко используется инженерами ЭМС для выездной диагностики.

Продолжение следует...

Магазин Gtest® предлагает широкий выбор анализаторов спектра:
купить анализатор спектра в Украине