نکات کلیدی در انتخاب اسپکتروم آنالایزر
انتخاب یک اسپکتروم آنالایزر مناسب برای پروژه‌های الکترونیک و مخابرات، نقش بسیار مهمی در کیفیت اندازه‌گیری‌ها و تحلیل‌های شما دارد. با توجه به تنوع مدل‌ها و برندهای موجود در بازار، آگاهی از نکات کلیدی می‌تواند به شما در تصمیم‌گیری درست کمک کند. در این مقاله، مهم‌ترین فاکتورهایی که هنگام خرید اسپکتروم آنالایزر باید به آن توجه کنید را بررسی میکنیم.
1. پهنای باند (Frequency Range)
محدوده فرکانسی اسپکتروم آنالایزر باید با نیاز کاری شما مطابقت داشته باشد. برای کارهای RF، وای‌فای، بلوتوث یا مخابرات ماهواره‌ای، انتخاب دستگاهی با پهنای باند بالا (مثلاً تا چند گیگاهرتز) ضروری است. همیشه کمی بالاتر از حداکثر فرکانس سیگنال‌های خود انتخاب کنید تا در آینده محدود نشوید.
2. وضوح باند (RBW)
Resolution Bandwidth (RBW) نشان‌دهنده توانایی دستگاه در تفکیک سیگنال‌های نزدیک به هم در طیف فرکانسی است. هرچه RBW کمتر باشد، تفکیک فرکانسی دقیق‌تر خواهد بود. برای تحلیل نویز و سیگنال‌های پیچیده، اسپکتروم آنالایزری با RBW پایین‌تر گزینه بهتری است.
3. حساسیت (Sensitivity)
اسپکتروم آنالایزر باید توانایی تشخیص سیگنال‌های ضعیف را داشته باشد. حساسیت بالاتر یعنی دستگاه می‌تواند سطوح توان پایین‌تر را نیز شناسایی کند، که برای کارهای تحقیقاتی یا طراحی سیستم‌های بی‌سیم اهمیت ویژه‌ای دارد.
4. دامنه دینامیکی (Dynamic Range)
دامنه دینامیکی نشان‌دهنده توانایی دستگاه در تشخیص سیگنال‌های قوی و ضعیف به طور همزمان است. هرچه این عدد بالاتر باشد، اندازه‌گیری‌های شما دقیق‌تر خواهد بود، خصوصاً در محیط‌هایی با حضور چندین سیگنال مختلف.
5. سرعت اسکن (Sweep Speed)
سرعت اسکن تعیین میکند که دستگاه چقدر سریع می‌تواند طیف فرکانسی موردنظر را تحلیل کند. در تست‌های لحظه‌ای یا اندازه‌گیری‌های زمان واقعی (Real-Time Spectrum Analysis)، سرعت بالاتر بسیار مهم است.
6. ویژگی‌های پیشرفته
برخی از اسپکتروم آنالایزرهای مدرن امکانات پیشرفته‌ای مانند تحلیل بردار برداری (VSA)، آنالیز مدولاسیون، تریگرهای پیچیده یا اتصال به شبکه دارند. در صورت نیاز به تحلیل‌های تخصصی‌تر، این ویژگی‌ها می‌توانند ارزش خرید دستگاه را چند برابر کنند.
7. برند و خدمات پس از فروش
همیشه از برندهای معتبر مانند Rohde & Schwarz، Keysight Technologies، Rigol یا Siglent خرید کنید. وجود نمایندگی رسمی و پشتیبانی قوی در کشور شما نیز بسیار اهمیت دارد تا در صورت نیاز به تعمیر یا کالیبراسیون، دچار مشکل نشوید.
نتیجه‌گیری
انتخاب اسپکتروم آنالایزر مناسب نیازمند شناخت دقیق نیازهای پروژه و بررسی مشخصات فنی دستگاهها است. توجه به پارامترهایی مانند پهنای باند، حساسیت، دامنه دینامیکی و ویژگی‌های ویژه، می‌تواند به شما کمک کند بهترین تصمیم را بگیرید و در آینده نیز از خرید خود رضایت کامل داشته باشید.
نکاتی که باید در حین خرید اسپکتروم آنالایزر رعایت کرد:
- تعیین محدوده فرکانسی اسپکتروم آنالایزر
پیشنهاد میکنیم کاربران عزیز دستگاه اسپکتروم آنالایزر اول محدوده فرکانس کاری دستگاه را مشخص کنند تا بدانیم در جه باند فرکانسی دستگاه مورد نظرشان است.
- تعیین مقدار مینیمم دستگاه اسپکتروم آنالایزر
بدین معنا که مشخص شود اسپکتروم از چه فرکانسی شروع به کار کند به عبارت دیگر مقدار کف سیگنال چقدر باشد.
امروزه دستگاههای اسپکتروم آنالایزر در فرکانس 1Hz, 30Hz, 100Hz, 9KHz, 100KHz, 500KHz, 1MHz ,… ساخته می شود.
- تعیین محدوده توان اسپکتروم آنالایزر
از آنجایی که توان اسپکتروم آنالایزر بر حسب دی بی می باشد لذا پیشنهاد می کنیم که ابتدا توان سیگنال دریافتی را مشخص کنیم تا بدانیم از مینیمم تا ماکزیمم چه توانی قابل اندازه گیری خواهد بود.
معمولاً از -110dB, -113dB, -115dB, -120dB تا +10dB, +12dB و ... تعیین می شود.
- تعیین رزولیشن نمایش پهنای باند RBW می باشد. به عبارتی RBW هر چقدر بزرگتر باشد رزولیشن شکل موج کمتر و هر چقدر RBW کوچکتر باشد رزولیشن شکل موج بالاتر خواهد بود.
- تعیین آپشن های مورد نظر در اسپکتروم آنالایزر می باشد.
- آپشن تراکینگ ژنراتور Tracking Generator که کار اصلی آن تولید سیگنال منطبق با فرکانس معین شده می باشد.
معمولاً تراکینگ ژنراتور ها بر اساس فرکانس اسپکتروم آنالایزر ساخته می شود به طور مثال اسپکتروم آنالایزر 3GHz دارای تراکینگ ژنراتور 3 گیگ و اسپکتروم آنالایزر 1.5GHz دارای تراکینگ ژنراتور 1.5 گیگی است. مانند اسپکتروم آنالایزر شرکت RIGOL مدل DSA815-TG و DSA832E-TG و اسپکتروم آنالایزر 3GHz از شرکت Rouhde & Schwartz مدل FSH3-TG و ...
- آپشن VSWR متر که با توجه به وجود آپشن تراکینگ ژنراتور همراه با قطعه ایی به نام دایرکشنال کوپلر قابل استفاده است. این آپشن توانایی اندازه گیری Return Lost آنتن را فرآهم می سازد.
- آپشن Pre Amp جهت تقویت سیگنال های ضعیف ورودی
- آپشن High Stability Reference
- آپشن اندازه گیری اتوماتیک فاز نویز یا Auto Phase Noise Measurements
- آپشن Time Sweep
- آپشن Narrow Band High Resolution
- آپشن EMI جهت تست امواج الکترومغناطیسی محیط به همراه پراب EMI و EMC
- تعیین نوع کانکتور خروجی بر حسب ماکزیمم سیگنال خروجی
- انتخاب پورت های دسترسی جهت ارتباط با Pc مانند USB, RS232, GPIB, LAN, ….
که همه این آپشن ها در اسپکتروم آنالایزر 26.5GHz شرکت Agilent مدل E4407B تعبیه و ارائه شه است.
ساختار داخلی اسپکتروم آنالایزر
در بررسی ساختار تمامی پ اسپکتروم آنالایزر ها از کمپانی های مختلف می توانیم به قطعات زیر اشاره کرد:
- (اتنیتور ورودی) که پس از کانکتور ورودی سیگنال وارد تغصیف کننده توان می شود و کارش کاهش توان سیگنال بر حسب دسی بل می باشد. معمولاً در اسپکتروم آنالایزرهای فرکانس بالا اتنیتور اتوماتیک قرار داده می شود.
- فیلتر پایین گذر جهت عبور فرکانس های پایین و مسدود کردن فرکانس های بالا.
- بهره IF که در قطعه ایی به نام Y-IG ساخته می شود. Y-IG ها از دو بخش Y-TO و Y-TF تشکیل شده اند.
- بخش فیلترها که متشکل از فیلترهای آنالوگ و دیجیتال می شوند.
- بخش بعدی آشکارسازها یا دمدولاتورها هستند.
عملکرد اسپکتروم آنالایزرها از لحاظ نمایش سیگنال
عمدتاً اساس کار اسپکتروم آنالایزرهای آنالوگ مبتنی بر سیستم جاروب (جاروکشی) سیگنال از مینیمم تا ماکسیمم بازه فرکانسی است. این دستگاهها هر فرکانسی را که در ورودی جاروکشی کننده بر روی لامپ CRT نمایش می دهند.
اساس کار اسپکتروم آنالایزرهای دیجیتالی بر پایه نمونه برداری میکروپروسسور از سیگنال خوانده شده در ورودی دستگاه می باشد. در این اسپکتروم آنالایزرها از سیستم های IF بعد از پردازش سیگنال استفاده شده. این اسپکتروم آنالایزر ها جهت نمایش سیگنال از LCD استفاده کردند.
به طور کلی اسپکتروم آنالایزر دستگاه نمایش سیگنال بر پایه فرکانس می باشد یعنی سری فوریه یک سیگنال را آنالیز و با هارمونیک های مختلف نمایش می دهد. عملکرد اسپکتروم آنالایزر بستگی به دامنه کاری سیگنال آن دارد. اسپکتروم آنالایزرهای مختلفی در بازار موجود است که بهترین آنها را می توانید از شرکت شاهکار الکترونیک بخواهید. این شرکت علاوه بر عرضه دستگاهها به روز دنیا آموزش و خدمات پس از فروش نیز ارائه میکند تا بتواند قدمی هر چند ناچیز در این صنعت برداشته باشد.
