다양한 유형의 신호에 대한 스펙트럼 분석기가 있지만 이 기사에서는 주로 무선 주파수(RF) 스펙트럼 분석기에 초점을 맞출 것입니다.
RF 스펙트럼 분석기란 무엇입니까?
RF 스펙트럼 분석기는 수직축(y축)에 표시된 진폭과 수평축(x축)에 표시된 주파수를 측정하여 입력 신호 스펙트럼의 전력을 측정하는 널리 사용되는 테스트 장비입니다. ). 출력은 주파수 영역에 표시됩니다. 분석기에서 얻은 신호 정보를 사용하여 존재하는 신호 유형을 식별하고 해당 주파수, 주파수 레벨 및 진폭을 측정할 수 있기 때문에 회로 모듈 또는 시스템의 RF 성능에 대한 통찰력을 제공하는 데 효과적입니다. 또한 지배적인 주파수, 전력, 왜곡, 고조파 및 대역폭과 같은 신호의 다른 스펙트럼 구성 요소를 관찰할 수 있습니다.
스펙트럼 분석기의 유형은 무엇입니까?
일반적으로 스펙트럼 분석기는 스위프 튜닝 스펙트럼 분석기와 FFT 스펙트럼 분석기의 두 가지 유형으로 분류됩니다. 그러나 스펙트럼 분석기는 기술과 함께 지속적으로 발전하면서 수년에 걸쳐 다양한 폼 팩터로 발전했습니다. 폼 팩터에 관계없이 주어진 신호의 주파수 스펙트럼을 분석하는 주요 목적을 여전히 수행합니다. 다음은 각기 다른 용도와 응용을 위한 스펙트럼 분석기의 다양한 유형과 폼 팩터입니다.
스위프 스펙트럼 분석기. 슈퍼헤테로다인 스펙트럼 분석기로도 알려진 스위프 유형은 스펙트럼 분석기의 전통적이고 가장 오래된 형태입니다. 이전 모델은 아날로그 기술에 의존하고 수년 동안 스펙트럼 분석 테스트의 기초 역할을 했습니다. 이러한 모델의 대부분은 이미 구식이며 디지털 기술을 사용하는 최신 유형의 스위프 스펙트럼 분석기로 대체됩니다.
디지털 FFT(고속 푸리에 변환) 스펙트럼 분석기. 이름에서 알 수 있듯이 이 유형의 스펙트럼 분석기는 디지털 기술을 사용하여 FFT 기술을 사용하여 아날로그 신호를 디지털 형식으로 변환합니다. 간단히 말해서 FFT 기술은 수학적 프로세스를 사용하여 파형을 주파수 스펙트럼의 구성 요소로 변환합니다.
실시간 스펙트럼 분석기. 이 FFT 기반 스펙트럼 분석기는 스위프 및 FFT 유형의 하이브리드입니다. 슈퍼헤테로다인 기술을 사용하여 먼저 신호를 더 낮은 주파수로 변환한 다음 FFT 기술을 사용하여 신호를 분석합니다. FFT의 조작은 계산된 RF 스펙트럼에서 누락된 간격과 정보를 남기지 않고 실시간으로 빠르게 수행됩니다. 또한 이러한 유형의 스펙트럼 분석기는 시간 도메인(오실로스코프에서와 같이)에서 들어오는 신호를 샘플링하고 FFT 알고리즘을 사용하여 주파수 도메인으로 변환할 수 있습니다. 전체 주파수 대역을 한 번에 캡처하여 분석한 다음 스펙트럼을 표시합니다.
PXI 스펙트럼 분석기. PXI는 PCI eXtension Instrumentation에 기반한 표준이며 테스트 계측, 데이터 수집 및 제어에 널리 사용됩니다. 이름에서 알 수 있듯이 이 유형의 스펙트럼 분석기는 PXI 표준을 기반으로 하므로 PXI 랙에 통합할 수 있습니다.
USB 스펙트럼 분석기. 이러한 유형의 스펙트럼 분석기는 스펙트럼 분석기 소프트웨어를 사용하여 데이터를 분석, 저장, 표시 및 재생합니다. 소프트웨어는 USB 포트를 통해 장치가 연결된 컴퓨터에 설치됩니다. 획득 하드웨어만 구입하면 되므로 벤치탑 스펙트럼 분석기보다 휴대가 간편하고 비용 효율적입니다.
휴대용 스펙트럼 분석기. 이것은 무선 또는 무선 전송을 모니터링하고 스펙트럼의 특성을 확인하는 분야에서 유용합니다. 소형 휴대용 형식으로 제작된 이 유형의 스펙트럼 분석기는 더 큰 유형의 스펙트럼 분석기와 동일한 성능과 기능을 가지고 있지 않습니다.
네트워크 스펙트럼 분석기. 이 유형의 스펙트럼 분석기는 이더넷 포트를 통해 네트워크에 연결됩니다. 네트워크를 통해 장치를 모니터링합니다. 이것은 지리적으로 분산된 장치를 모니터링하는 데 유용하며 일반적으로 모니터링할 장치의 전체 지역을 커버하기 위해 클러스터에 설치됩니다. 따라서 지역이 클수록 더 많은 스펙트럼 분석기가 필요합니다.
스펙트럼 분석기는 무엇에 사용됩니까?
스펙트럼 분석기는 주로 전자 연구실에서 RF 성능을 테스트하고 검증하는 데 사용됩니다. 그들은 주로 RF 설계, 일반 전자 회로 설계, 전자 제조, 기본 서비스 및 수리, 현장 설치 및 서비스에 활용됩니다.[1]
스펙트럼 분석기가 실험실에서 사용되는 일반적인 작업은 다음과 같습니다.
- 변조된 신호가 간섭을 일으킬 수 있는지 확인
- 노이즈 또는 왜곡의 존재 확인
- 신호가 올바른 주파수 대역에 있는지 확인
- 신호의 일반적인 문제 조사
- 측정력
- 신호의 위상 노이즈 측정
- 측정 주파수
- undertaking EMI & EMI measurements
- 서로에 대해 다른 주파수의 레벨을 플로팅
실험실 밖에서도 스펙트럼 분석기는 무선 네트워크 디버깅, 변조/인코딩 기술 테스트, 무선 신호 모니터링, 안테나 성능 확인, RF 증폭기 이득, 신호 대역폭 및 대역 사용과 같은 실용적인 용도가 많습니다. 예를 들어 모바일 네트워크 영역에서 간섭을 찾아 제거하는 데 매우 유용합니다. 특히 핸드헬드 스펙트럼 분석기는 이동 네트워크 사업자가 네트워크 신호를 설정하고 유지하는 데 도움이 되는 간섭 사냥에 사용합니다.
또한 천문학, 지질학 및 생화학과 같은 다른 과학 분야에서도 사용됩니다. 예를 들어, 스펙트럼 분석기는 분광학 분야에서 빛의 스펙트럼 패턴을 기반으로 재료의 화학적 조성을 분석하는 데 사용됩니다.
스펙트럼 분석기는 다양한 용도로 사용되지만 모든 사람을 위한 도구는 아닙니다. 장치를 작동하려면 작동 방식과 신호 특성을 해석하는 방법을 이해하는 전문가가 필요합니다. 그럼에도 불구하고 전자 분야뿐만 아니라 다른 과학 분야에서도 폭넓게 활용되고 있는 필수 테스트 장비입니다.
출처:
스펙트럼 분석기란 무엇입니까: RF 스펙트럼 분석기 , Electronics-Notes.com