Comment choisir un analyseur de spectre portable pour votre application
La sélection du bon analyseur de spectre portable est un processus qui nécessite une prise en compte complète des besoins de l’application, des paramètres de performance clés, de la facilité d’utilisation et du support à long terme. La série d’analyseurs de spectre portables HAROGIC PX, avec sa large gamme de fréquences, ses excellentes performances, sa conception portable et fiable et sa capacité de deuxième développement, vise à étendre vos limites RF.
1. Introduction-Principes fondamentaux et applications de l'analyseur de spectre
Un analyseur de spectre est un instrument appliqué pour mesurer et visualiser en profondeur les caractéristiques du signal cible dans le domaine fréquentiel, le domaine temporel et le domaine modulé. C’est un outil clé dans des domaines tels que l’ingénierie des radiofréquences, les télécommunications et l’électronique pour analyser les caractéristiques des signaux, identifier les interférences ou dépanner les systèmes. Voici une introduction aux principaux types d’analyseurs de spectre:
1.1 Classification par méthode d'analyse
Analyseur de spectre à balayage: Cet analyseur classique ajuste un oscillateur local (LO) pour le mélanger avec le signal d’entrée pour chaque point de fréquence cible. Le signal de fréquence intermédiaire (FI) est filtré et son amplitude est mesurée par un détecteur numérique avant d’être affiché à l’écran.
Analyseur de spectre basé sur la FFT: La principale différence entre l’analyseur à balayage et l’analyseur FFT est la méthode utilisée pour analyser le signal IF. Pour l’analyseur FFT, une analyse FFT au lieu d’une détection de tension est appliquée pour obtenir l’amplitude du signal IF. Étant donné que la méthode FFT peut obtenir des informations d’amplitude allant jusqu’à des milliers de points de fréquence en une seule conversion, ce qui la rend beaucoup plus rapide que la méthode de détection de tension dans de nombreux cas. L’analyse FFT est une fonctionnalité clé pour un analyseur de spectre moderne. Il n’est pas recommandé d’envisager des analyseurs de spectre qui ne fournissent qu’une analyse à balayage. À l’heure actuelle, la plupart des analyseurs de spectre grand public fournissent simultanément une analyse FFT et une analyse balayée, et d’excellents produits d’analyseur de spectre fourniront également plus de 25 MHz de bande passante d’analyse et plus de 1K points d’analyse FFT pour obtenir une vitesse d’analyse FFT plus élevée.
Analyseur de spectre en temps réel (RTSA): RTSA est une amélioration supplémentaire de l’analyseur FFT,qui améliore considérablement la capacité de traitement du signal de fréquence intermédiaire et peut fournir une analyse FFT continue et sans zone morte du signal de fréquence intermédiaire, obtenant ainsi une relation très stricte et précise entre le spectre du signal et le temps. RTS a généralement une bande passante d’analyse et une vitesse d’analyse beaucoup plus élevées que l’analyseur FFT ordinaire, et peut fournir la meilleure expérience de mesure.
1.2 Classification par scénario d'application
Analyseurs de spectre de paillasse: En ce qui concerne les analyseurs de spectre de paillasse,il existe une énorme différence entre le bas de gamme des spectromètres de bureau et le haut de gamme. Les spectromètres de bureau bas de gamme, conçus pour fournir une forme physique adaptée au fonctionnement de bureau, n’ont généralement pas de bonnes performances RF et capacités d’analyse en raison de compromis sur les coûts, et ne sont pas recommandés sans contraintes de coûts sévères.
Analyseurs de spectre portables: alimentés par batterie et optimisés pour les tests et mesures sur le terrain et le dépannage. Avec le développement continu de la technologie, les derniers analyseurs de spectre portables peuvent fournir de bonnes capacités RF et d’analyse, encore meilleures que la plupart des analyseurs de spectre de bureau bas de gamme, y compris l’analyse de spectre en temps réel. Certains produits avancés peuvent fournir un fonctionnement tactile de 8 pouces ou même plus, et l’expérience interactive est encore meilleure que certains appareils de bureau, avec une adaptabilité multiple pour une utilisation sur le terrain et en laboratoire. Si un analyseur de spectre portatif peut fournir de bonnes performances tout en assurant la portabilité (moins de 3 kg), ce sera le meilleur choix pour les applications sur le terrain. Il est également recommandé de choisir un excellent analyseur de spectre portable pour remplacer un analyseur de spectre de bureau bas de gamme afin de réduire les investissements en double.
Analyseurs de spectre USB (définis par logiciel): Un analyseur de spectre basé sur USB utilise un ordinateur hôte pour la configuration des paramètres et l’affichage des résultats de mesure. Les spectromètres USB sont généralement modulaires et ne pèsent que quelques centaines de grammes, offrant une excellente portabilité et une intégration dans un large éventail de scénarios d’application.Les performances des spectromètres USB couvrent une large gamme, certains spectromètres USB simples ne fournissant pas de véritables mesures de performances de qualité instrumentale, mais certains spectromètres USB avancés offrent des performances comparables aux spectromètres de bureau/portables de bas à milieu de gamme.
2. Comment choisir vos analyseurs de spectre portables-Paramètres clés à prendre en compte
Les analyseurs de spectre portables (HSA) attirent de plus en plus l’attention en raison de leurs performances améliorées, de leur portabilité et de leur assistance efficace aux tests sur site. Dans cet article, nous présenterons les paramètres clés pour choisir un HSA et donnerons quelques brefs points saillants de l’analyseur de spectre portable en temps réel de la série HAROGIC PX jusqu’à 40 GHz.
2.1 Paramètres clés pour choisir un HSA
Gamme de fréquences: spécifie la plage de fréquences dans laquelle un analyseur de spectre portatif peut fonctionner. Il doit couvrir les fréquences de signal pour l’application cible. Considérez vos applications, telles que les réseaux cellulaires (Sous – 6 GHz, ondes millimétriques), WLAN (2.4/5/6 GHz), et satellite (bandes L, S, C, Ku, etc.).
Choisir une plage plus large que votre fréquence de fonctionnement la plus élevée est généralement plus sûr. Par exemple, lorsque les ingénieurs développent et testent un routeur WI-FI, ils ont simplement besoin d’un HSA avec une plage de fréquences allant jusqu’à 6,3 GHz lorsqu’ils souhaitent mesurer la puissance du canal du signal WI-FI cible. S’ils souhaitent vérifier la pureté du spectre du signal Wi-Fi, y compris les troisièmes harmoniques, la gamme de fréquences du HSA doit couvrir au moins jusqu’à 18 GHz. La série HAROGIC PX HSA propose des modèles avec différentes gammes de fréquences, allant de 9 kHz à 9 GHz, 20 GHz et 40 GHz. Une fréquence allant jusqu’à 40 GHz répond déjà aux besoins de la grande majorité des applications de terrain.
Vitesse de balayage: La vitesse de balayage est l’un des indicateurs les plus critiques qui affectent l’expérience utilisateur. D’excellents indicateurs doivent être basés sur une bonne vitesse de numérisation, sinon le long temps d’analyse vous rendra insupportable. Par exemple, même si un analyseur de spectre a un DANL de -160 dBm / Hz, si sa vitesse d’analyse est très faible, dans la plupart des cas, les utilisateurs doivent utiliser un RBW plus grand pour maintenir la vitesse de balayage dans une plage tolérable, telle que 10 secondes. Pour les produits de la série PX, il offre le plus haut niveau de vitesse d’analyse du marché et offre des capacités d’analyse à grande vitesse dans la plupart des paramètres. La série PX permet aux utilisateurs d’effectuer un balayage de la gamme de fréquences de 10 GHz en quelques dizaines de millisecondes à une RBW de 100 kHz. La vitesse de balayage élevée permet aux utilisateurs d’utiliser un plus petit RBW pour obtenir un balayage sur une large plage de fréquences, obtenant une plage dynamique efficace bien au-delà de celle des analyseurs de spectre portables ordinaires et des analyseurs de spectre de bureau.
Pour la série PX, il a une vitesse de balayage très élevée sur le marché et offre une capacité d’analyse à grande vitesse dans la plupart des contextes. La série PX permet aux utilisateurs de balayer une gamme de fréquences de 10 GHz en quelques dizaines de millisecondes à 100 kHz RBW, et la vitesse de balayage élevée permet aux utilisateurs d’utiliser une plus petite RBW pour obtenir une large gamme de fréquences, obtenant une plage dynamique efficace bien au-delà des analyseurs de spectre de paillasse portables et d’entrée de gamme courants.
Pureté du spectre: la capacité d’un HSA à mesurer un signal avec un bruit de phase minimal ou des signaux parasites. Les aspects clés de la pureté du spectre sont le bruit de phase, les signaux parasites et les harmoniques. Un faible bruit de phase est crucial pour distinguer les signaux rapprochés, mesurer les signaux à bande étroite et évaluer la qualité de la modulation (comme l’EVM). De plus, des signaux parasites moins nombreux et de niveau inférieur garantissent que le HSA lui-même n’introduit pas de signaux d’interférence qui pourraient être confondus avec des signaux d’entrée réels.
L’analyseur de spectre portatif HAROGIC PXN-400 40 GHz a un niveau de bruit de phase typique de -107 dBc/Hz à 10 kHz décalé sur une porteuse de 1 GHz. Le parasite typique est <-65 dBc. Le logiciel d’analyseur de spectre HAROGIC SAStudio4 fournit également aux clients un mode de mesure du bruit de phase standard pour une mesure facile du bruit de phase.
Plage dynamique: fait référence à la capacité de l’instrument à mesurer simultanément de grands et de petits signaux. Une large plage dynamique est cruciale pour détecter les signaux parasites faibles à proximité de porteurs puissants. Il est généralement influencé par des spécifications telles que le plancher de bruit (DANL) et le point d’interception du troisième ordre (TOI).
Recherchez un DANL faible (Niveau de bruit moyen affiché) et un TOI élevé. Un préamplificateur peut abaisser le DANL et améliorer la capacité de mesurer de petits signaux, mais cela peut affecter le TOI.
Puissance d’entrée maximale: la puissance de signal maximale que le port d’entrée RF de l’analyseur de spectre peut supporter en toute sécurité. Lorsque vous travaillez à proximité d’environnements à haute puissance tels que des émetteurs, il est essentiel de s’assurer que l’instrument n’est pas endommagé par une surcharge.
Vérifiez les spécifications pour la puissance d’entrée continue maximale et la puissance de crête. Vérifiez si l’instrument dispose d’une protection intégrée contre les surcharges.
Fonctions de mesure: Au-delà des paramètres spectraux de base, déterminez si vous avez besoin de fonctions de mesure automatisées spécifiques lors du choix d’un HSA pour améliorer l’efficacité et normaliser les tests. Choisissez en fonction des besoins de votre application. Les fonctions courantes incluent la puissance du canal, la bande passante occupée (OBW), le Rapport de puissance du Canal Adjacent (ACPR), le Masque d’émission spectrale (SEM), la Mesure de l’intensité du champ, l’analyse des interférences( telles que les diagrammes/spectrogrammes en cascade), la démodulation AM / FM et la démodulation numérique. Certains instruments avancés prennent également en charge l’analyse du signal pour des normes de communication spécifiques.
L’analyseur de spectre portatif de la série HAROGIC PX est doté de diverses fonctions de mesure en standard, notamment la puissance du canal, l’OBW, l’ACPR, la démodulation AM / FM et la démodulation numérique. Vous n’aurez pas besoin de faire un investissement en double pour inclure plus d’options.
Portabilité et autonomie de la batterie: Les tests sur le terrain et sur site ont souvent lieu loin du bureau, de sorte que le poids de l’instrument et l’autonomie de la batterie ont un impact direct sur l’efficacité du travail. Choisissez un HSA de faible poids et une batterie pouvant supporter une utilisation continue pendant au moins une journée de travail complète (par exemple, 3 à 6 heures). Une conception de batterie remplaçable ou un support de banque d’alimentation supplémentaire est également un avantage significatif.
La série HAROGIC PX HSA pèse seulement 1,5 kg, ce qui la rend facile à transporter pour les mesures sur le terrain. Dans le même temps, la période de fonctionnement de la batterie est de 3 heures en standard, et l’alimentation de la banque d’alimentation est également prise en charge pour une durée de fonctionnement plus longue.
Évolutivité et personnalisation: Un analyseur de spectre portable peut également permettre aux utilisateurs de développer des applications personnalisées adaptées à des besoins spécifiques, telles que des mesures RF, l’acquisition de données ou des tâches de traitement du signal telles que la surveillance spécialisée du spectre ou la radiogoniométrie du signal. Ces fonctionnalités élargissent les applications potentielles des analyseurs de spectre portables, permettant aux ingénieurs et aux techniciens d’adapter pleinement ces appareils à des cas d’utilisation uniques ou avancés.
Une autre caractéristique remarquable de la série PX est son interface de programmation d’application (API) hautement compatible, conçue pour faciliter le développement secondaire, évitant ainsi de s’appuyer uniquement sur le logiciel SAStudio4 de HAROGIC. Cela signifie que les utilisateurs, tels que les ingénieurs, les chercheurs ou les intégrateurs de systèmes, peuvent personnaliser les fonctionnalités de l’analyseur ou l’intégrer dans des systèmes RF embarqués.
La sélection du bon analyseur de spectre portable est un processus qui nécessite une prise en compte complète des besoins de l’application, des paramètres de performance clés, de la facilité d’utilisation et du support à long terme. La série d’analyseurs de spectre portables HAROGIC PX, avec sa large gamme de fréquences, ses excellentes performances, sa conception portable et fiable et sa capacité de développement secondaire, vise à étendre vos limites RF.