В отличие от осциллографов анализаторы спектра применяются для получения информации о частотных составляющих сигналов. Спектральное представление сигнала дает более полное представление о его форме и качестве радиотракта, через который этот сигнал прошел.
Измерение спектра используется для оценки электромагнитной совместимости, при анализе речевых сигналов, нелинейности РЭА, для оценки искажений импульсных и параметров модулированных сигналов и пр.
Любая функция времени х(t) полностью описывается амплитудами и фазами её частотных составляющих – спектральной функцией вида:
.
Поскольку измерение проводят в некотором конечном интервале времени Т, то реально можно говорить о текущем спектре
,
который с увеличением Т приближается к истинному.
Для измерения спектра сигнала необходимо измерить амплитуды и частоты его гармонических составляющих. Для этой цели используются приборы, называемые спектроанализаторами (анализаторами спектра). Низкочастотные спектроанализаторы, предназначенные для измерения амплитуд гармонических составляющих, называются анализаторами гармоник.
|
|
Параметры модулированных колебаний можно определить по их спектру, но это оправдано только для точных измерений малых амплитуд модуляции. На практике применяют более простые и удобные измерители параметров амплитудной модуляции (модулометры)и частотно-манипулированных сигналов (девиометры).
Классификация анализаторов спектра (группа С4-) осуществляется по разным признакам:
1. По способу анализа (анализаторы с последовательным, параллельным и смешанным анализом)
2. По способу выделения спектральных составляющих:
a) с перестраиваемым режекторным фильтром РФ
b) с помощью гетеродинного переносчика спектра
3. По типу измерительных устройств (с осциллографом или стрелочным измерителем)
4. По частотному диапазону (НЧ, ВЧ и широкодиапазонные)
5. По числу одновременно исследуемых сигналов (одно- или многоканальные)
К основным метрологическим характеристикам анализаторов относятся разрешающая способность, время анализа, погрешности измерений df и dа. Разрешающая способность анализатора определяется как расстояние между частотами, при которых сигнал на индикаторе уменьшится на 3дБ по сравнению с максимальным значением при бесконечно малой скорости изменения частоты. Время анализа- это скорость анализа в заданном диапазоне частот с допустимыми погрешностями df и dа.
Основными методами спектрального анализа являются параллельный и последовательный.