ما هو محلل الطيف وشرح تطبيقاته

في أبسط أشكاله ، أ محلل الطيف هي أداة اختبار تقوم بتقييم مجموعة متنوعة من خصائص الدائرة أو النظام في نطاق الترددات الراديوية. ستقيم معدات الاختبار القياسية الكمية عن طريق حساب اتساعها خلال فترة معينة. ويسمى أيضًا ملف محلل التردد.
تستخدم مقاييس الفولتميتر ، على سبيل المثال ، المجال الزمني لقياس سعة الجهد. وبالتالي قد نتوقع منحنى جيبي لجهد التيار المتردد وخط مستقيم لجهد التيار المباشر. من ناحية أخرى ، سيقيم محللو الطيف المقدار من خلال رسم اتساعها مقابل ترددها.
في هذه الإشارة ، يشير المحور الرأسي إلى السعة ، ومن ثم فهذه قطعة أرض. يُظهر المحور الأفقي في تمثيل مجال التردد التردد.
بفضل تكوينات النماذج العديدة المتاحة ، قد تستخدم لأغراض مختلفة في الأجهزة والقياس. تختلف الأبعاد والأوزان والميزات الأخرى حسب التطبيق. أصبحت التطبيقات عالية التردد للأداة الآن موضوعًا للدراسة.
قد يتم ربطه بجهاز كمبيوتر لحفظ القراءات في نظام رقمي.

مبدأ عمل محلل الطيف
تتمثل الوظيفة الأساسية لمحلل الطيف في تحديد المحتوى الطيفي للإشارة الذي يتم إدخاله إلى الجهاز. أ محلل الطيف سيستخدم مجال التردد لقياس محتوى طيف خرج المرشح إذا كنا نحلل خرج مرشح تمرير منخفض.
كما أنه سيراقب مستوى ضوضاء الخلفية ويوفر تلك البيانات إلى CRO طوال هذه العملية.
بشكل أساسي ، يولد محلل الطيف مسحًا رأسيًا وأفقيًا على راسم تذبذب شعاع الكاثود ، والذي قد يستخدمه لتصنيف تشغيله. عندما يتم قياس إشارة ، نعلم أن المحور الأفقي سيتوافق مع التردد ، وأن المحور الرأسي سوف يتوافق مع السعة.
يتم استخدام مخفف الإدخال للتخفيف من مستوى تردد الراديو للإشارة لإنشاء المسح الأفقي للإشارة المقاسة. يتم توجيه خرج المخفف إلى مرشح تمرير منخفض لتنعيم الإشارة. بعد ذلك ، يتم توجيه الإشارة إلى مكبر للصوت ، مما يعزز قوتها إلى المستوى المطلوب.
يتم دمجه مع خرج مذبذب التردد عند هذه النقطة. لإنشاء شكل موجة مع تناوب دوري ، يتم استخدام المذبذب.
بعد تضخيمها ودمجها مع المذبذب ، يتم إرسال الإشارة إلى الكاشف الأفقي ، الذي يحولها إلى مجال التردد. ال محلل الطيف يوفر تمثيلاً لمجال التردد للكمية الطيفية للإشارة.
السعة ضرورية للكنس العمودي. يتم إرسال الإشارة إلى مذبذب الفولتية المضبوط ، والذي يعيد اتساعها. ضبط تردد الراديو لمذبذب الجهد. عادة ما يتم إنشاء دوائر المذبذب باستخدام سلسلة من المقاومات والمكثفات. يطلق عليه مذبذب RC ، أو RC للاختصار.
تخضع الإشارة لتحول طور كامل بمقدار 180 درجة على مستوى المذبذب. يتم استخدام دارات RC متعددة المراحل لإنجاز تحول الطور هذا. المعيار هو ثلاث طبقات.
في بعض الحالات ، تُستخدم المحولات أيضًا لإنجاز مهمة تحويل الطور. عادةً ما يتم استخدام مولد المنحدر أيضًا لتنظيم تردد المذبذب. في بعض الحالات ، يقترن مُعدِّل عرض النبضة بمولد منحدر لإنتاج منحدر من النبضات.
تستقبل دائرة الاجتياح العمودي خرج المذبذب ، والذي يعطي راسم تذبذب شعاع الكاثود اتساعه.

لماذا استخدام محلل الطيف؟
يعد فهم السلوك قصير وطويل الأجل لمعلمات التردد والسعة والتشكيل أمرًا بالغ الأهمية نظرًا لصعوبة وصف تشغيل معدات الترددات الراديوية الحديثة.
تلتقط الأدوات النموذجية ، مثل محللات الطيف المسحوب (SA) ومحللات إشارة المتجه (VSA) ، الإشارات في أي من مجالات التردد أو التشكيل. في كثير من الحالات ، يكون هذا غير كافٍ لوصف الطبيعة المتغيرة باستمرار لإرسالات التردد الراديوي اليوم.
تمثل إشارات التردد اللاسلكي العابرة والديناميكية مشكلات فريدة من نوعها ، وقد طورت بنية محلل الطيف في الوقت الحقيقي (RTSA) للتغلب على قيود القياس في SA و VSA. تُستخدم معالجة الإشارات الرقمية (DSP) في الوقت الفعلي لتحليل الإشارات في الوقت الفعلي محلل الطيف قبل أن يتم تخزينها في الذاكرة.
نظرًا للسرعة التي تحدث بها المعالجة في الوقت الفعلي ، قد يرى المستخدمون الأحداث التي قد تمر دون أن تلاحظها الأنظمة التقليدية وتطلق المشغلات بشكل انتقائي لتخزين تلك الأحداث في الذاكرة. يمكن تقييم البيانات المخزنة في الذاكرة بدقة عبر العديد من المجالات المختلفة باستخدام معالجة الدُفعات.
LISUN لديها محللات طيف مثالية للاختبار.

الحاجة للمحللات
يتم إرسال الإشارة في نظام الاتصال اللاسلكي من طرف إلى آخر ، كما هو معروف. ببساطة ، هذه الإشارة هي الرسالة التي يجب أن ترسلها إلى الطرف المستقبل حتى يتم الاتصال.
ومع ذلك ، فإن جودة الإشارة تتدهور طوال عملية الإرسال. انخفضت قوة الإشارة في الغالب بسبب الضوضاء في كل من قنوات الإرسال والاستقبال. نتيجة لذلك ، قد نستنتج أن الضوضاء تقلل من قوة الإشارة.
الضوضاء في الإشارة تقلل من نطاق الإرسال ودقة جهاز الاستقبال. لهذا السبب ، القيمة النهائية غير مستقرة وبدلاً من ذلك تتقلب.
قد يدخل كل من مصادر الضوضاء الداخلية والخارجية في الإرسال. وفقًا لذلك ، قد نقسم الضوضاء إلى فئتين: داخلية وخارجية.
ينتج عن الإرسال بين الهوائيات ضوضاء يمكن قياسها كميًا باستخدام أجهزة التحليل أو محللات الطيف.

الأنواع الرئيسية لأجهزة تحليل الطيف
توجد بشكل عام ثلاثة أنواع متميزة من أجهزة تحليل الطيف بناءً على تصميمها. يتم استخدام هذه الأنواع الثلاثة باستمرار:

محللات الطيف الترددي (SA)
تستخدم طريقة تحليل الطيف القياسية إعدادًا متغايرًا فائق الضبط ، وهو مثالي للحفاظ على علامات التبويب على الإشارات المعايرة والثابتة. يسمح تحويل الإشارة ذات الاهتمام لـ SA بقياس القدرة مقابل التردد عن طريق كنس نطاق تمرير مرشح عرض نطاق الاستبانة (RBW).
تردد واحد ضمن النطاق المحدد يقاس اتساعه بواسطة كاشف بعد المرور عبر مرشح RBW.
هذه الطريقة لديها القدرة على توفير مدى ديناميكي واسع ، ولكنها محدودة من حيث أنها لا تستطيع إلا حساب بيانات الاتساع لنقطة تردد واحدة في كل مرة. لضمان نتائج موثوقة ، يجب أن يقتصر الاختبار على إشارات الإدخال التي تكون مستقرة نسبيًا عبر الوقت.

أجهزة تحليل إشارة المتجه (VSA)
تحصل قياسات المتجهات على معلومات الحجم والمرحلة أثناء دراسة الإشارات المشكلة رقمياً. تقوم VSA برقمنة وتخزين شكل موجة طاقة التردد اللاسلكي المتولدة من أي مصدر داخل نطاق مرور الجهاز.
لإزالة التشكيل والقياسات ومعالجة العرض ، قد تستخدم معالجة الإشارات الرقمية (DSP) معلومات المقدار والمرحلة المرتبطة بشكل الموجة في الذاكرة.
على الرغم من أنه يمكنه الآن تخزين أشكال الموجة في الذاكرة ، إلا أن VSA لا يزال غير قادر على توفير تقييم شامل للأحداث العابرة. نظرًا لأن معظم الأدوات تعمل في وضع معالجة الدُفعات ، فإنها تتجاهل الأحداث بين عمليات الاستحواذ.
نظرًا لصعوبة الكشف الموثوق به عن الأحداث غير الشائعة أو النادرة ، غالبًا ما يكون التحفيز الخارجي ضروريًا ؛ وهذا بدوره قد يتطلب مستوى غير معقول من المعرفة المسبقة بالأحداث نفسها.
وبالمثل ، فإن VSA يكافح مع الإشارات الضعيفة في وجود إشارات أكبر ومع إشارات تتغير في التردد ولكن ليس في السعة.

أجهزة تحليل الطيف في الوقت الحقيقي (RSA)
على عكس معالجة ما بعد الاستحواذ النموذجية لـ VSA ، تجري RSA تحليل الإشارة باستخدام معالجة الإشارات الرقمية في الوقت الفعلي (DSP) قبل تخزين الذاكرة.
تمكن معالجة البيانات في الوقت الفعلي المستخدم من اكتشاف الأحداث التي قد تمر دون أن يلاحظها أحد من قبل التصميمات البديلة والتفاعل معها ، وبالتالي التقاط البيانات ذات الصلة بشكل انتقائي لاستخدامها لاحقًا. قد تخضع البيانات المخزنة في الذاكرة بعد ذلك لتحليل متعمق عبر المجالات من خلال معالجة الدُفعات.
يتم أيضًا إجراء تكييف الإشارة والمعايرة وأشكال التحليل الأخرى بمساعدة محرك DSP في الوقت الفعلي.

ماذا يقيس محللو الطيف؟
يمكن رؤية اتساع الإشارة عند الترددات المختلفة على a محلل الطيف. يجعل من الممكن اختبار ما إذا كانت الإشارات ضمن النطاقات المقبولة. يعرض القطع الأثرية مثل الضوضاء ، وأشكال الموجة المعقدة ، والأحداث غير المتكررة ، والإشارات الخاطئة.
يمكن فحص الإشارات العابرة باستخدام محللات الطيف ، كما يمكن فحص البث المتفجر ، ومواطن الخلل ، وظاهرة الإشارات الأقوى التي تخفي الإشارات الأضعف.
غالبًا ما يتم تحليل طيف التردد لإشارات التردد اللاسلكي والإشارات الصوتية الحديثة المتغيرة بمرور الوقت باستخدام هذه الأدوات. إنها توضح الأجزاء المكونة للإشارة ومدى جودة عمل الدوائر التي تقف خلفها. تستخدمها الشركات أيضًا لتقييم ما إذا كانت شبكات Wi-Fi وأجهزة التوجيه اللاسلكية الخاصة بها قد تستفيد من تغييرات تقليل التداخل.

تطبيقات المحلل
تظهر الإشارات على ترددات غير تردد الاتصالات كخطوط رأسية على شاشة محلل الطيف (النقاط). ولهذا السبب ، قد يستخدمها للتحقق مما إذا كان جهاز الإرسال اللاسلكي يعمل ضمن نطاق التردد المخصص له ودون التداخل مع النطاقات الأخرى ، كمتطلبات نقاء البث التي تحددها الحكومة.
تمتلك أجهزة تحليل الطيف العديد من التطبيقات في صناعة الإلكترونيات ، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر تصميم واختبار الترددات اللاسلكية وتصميم الدوائر الإلكترونية والتصنيع الإلكتروني والصيانة الإلكترونية.
بالإضافة إلى وظيفته الأساسية المتمثلة في الاختبار ، فإن نطاق قياس محلل الطيف واسع إلى حد ما. يتم أخذ كل واحدة من هذه القراءات على تردد لاسلكي. هذه بعض الكميات المقاسة غالبًا عند استخدام محلل الطيف-

مستويات الإشارة- يمكن للمرء استخدام ملف محلل الطيف لتحديد اتساع الإشارة في مجال التردد.
ضجيج المرحلة - قد يكتشف بسهولة ضوضاء الطور عن طريق قياس المحتوى الطيفي وإجراء القياسات في مجال التردد. يُظهر خرج راسم الذبذبات بأشعة الكاثود موجات نتيجة لذلك.
التشوه التوافقي - هذا سؤال مهم قبل تقييم قوة الإشارة. يستخدم التشوه التوافقي الكلي (THD) لتقييم قوة الإشارة. يجب أن تكون هناك حماية للإشارة من التقلبات. يعد تحقيق درجة منخفضة من التشويه التوافقي أمرًا ضروريًا أيضًا لمنع إهدار الطاقة وخسائر الأموال.
تشويه التشكيل البيني- أثناء تعديل الإشارة ، يتم إدخال تشوهات متوسطة المستوى اعتمادًا على ما إذا كانت الإشارة يتم تشكيلها بتردد مرتفع أو منخفض. للحصول على إشارة معالجة ، يجب القضاء على هذا التشويه.
يقاس تشوه التشكيل البيني لهذا الغرض باستخدام محلل الطيف. قد تبدأ معالجة الإشارة بمجرد تنظيفها بواسطة دوائر خارجية.
إشارات زائفة- يجب تحديد هذه الإشارات التي قد تكون ضارة وحظرها. لا توجد طريقة مباشرة لقياس هذه الإشارات. حتى يتم تحديدها كمياً ، فإنها تظل إشارة مجهولة.
تردد إشارة- وبالمثل ، يجب أن تأخذ هذا بعين الاعتبار. من الأهمية بمكان قياس محتوى التردد لكل إشارة نظرًا لأن طيف الترددات واسع جدًا نظرًا لاستخدامنا للمحلل على مستوى تردد الراديو. لدراسة هذا الطيف ، مطلوب معدات متخصصة.
أقنعة طيفية - عند فحص الأقنعة الطيفية ، يفيد محللو الطيف أيضًا.

تطبيقات أخرى لمحلل الطيف

1. يرى محللو الطيف استخدامًا كثيفًا في مرافق تصميم واختبار الترددات اللاسلكية داخل مؤسسات أبحاث الإلكترونيات. في هذه الحالات ، يمكنهم تقديم منظور للإشارة بطريقة لا تستطيع أي معدات اختبار أخرى القيام بها.
   يلقي هذا الضوء على كيفية عمل مكونات التردد اللاسلكي للدائرة. ال محلل الطيف لديها مجموعة متنوعة من التطبيقات.

2. مدى اتساع أو تضييق الإشارة المعدلة ، والاعتبارات المماثلة. قد يؤدي العرض المفرط إلى مشاكل لمن يستخدمون الممرات المائية القريبة.
3. الهدف هو اكتشاف ما إذا كانت هناك أية إشارات دخيلة أو خاطئة. قد تتداخل هذه الإشارات مع المستخدمين على ترددات أخرى عند بث الإشارات.
4. تحديد ما إذا كانت الإشارة في نطاق التردد الصحيح.
5. يجب النظر في القضايا الأوسع للإشارة. غالبًا ما يكون فحص الإشارة هو كل ما يلزم لتحديد مصدر المشكلة. قد يكون محلل الطيف "عيون" المحقق أثناء التعامل مع إشارات التردد الراديوي (RF).
6. على الرغم من استخدام عدادات القدرة في كثير من الأحيان ، قد تكون أجهزة تحليل الطيف مفيدة في مواقف محددة.
7. قد يقيس محللو الطيف التردد في مواقف معينة ، بينما تكون عدادات التردد مناسبة بشكل أفضل في حالات أخرى.
8. قد يقوم بتقييم ضوضاء طور الإشارة باستخدام أ محلل الطيف. للقيام بذلك ، يجب أن تكون ضوضاء الموقف للمذبذب المحلي لمحلل الطيف أقل بمقدار 10 ديسيبل على الأقل من المذبذب الذي تم اختباره.
   إذا كانت ضوضاء الطور للمذبذب المحلي لمحلل الطيف لا تذكر ، فإن جهاز الاختبار هذا هو من بين أكثر التقنيات دقة لتحديد هذه الظاهرة.

9. يمكنك أيضًا استخدام هذه الأدوات لتحديد عامل الضوضاء الخاص بالعنصر. يتكون إجراء الاختبار من عدة خطوات ولكن يمكن إكماله بصعوبة قليلة.
10. غالبًا ما يستخدم اختبار التداخل الكهرومغناطيسي والتوافق الكهرومغناطيسي (EMI & EMI) محللات الطيف. يمكنك استخدام المحلل للتركيز على التردد الدقيق ونوع الإشارة التي تسبب لك مشكلة.

Lisun تم العثور على Instruments Limited بواسطة LISUN GROUP في 2003. LISUN تم اعتماد نظام الجودة بشكل صارم من قبل ISO9001: 2015. كعضو في CIE ، LISUN تم تصميم المنتجات بناءً على CIE و IEC ومعايير دولية أو وطنية أخرى. حصلت جميع المنتجات على شهادة CE ومصادق عليها من قبل مختبر الطرف الثالث.

نحن المنتجات الرئيسية هي مقياس المنظار, دمج المجال, الطيف, مولد عرام, ESD محاكي البنادق, استقبال EMI, معدات اختبار EMC, اختبار السلامة الكهربائية, غرفة البيئة, غرفة درجة الحرارة, غرفة المناخ, الغرفة الحرارية, تجربة بخاخ الملح, غرفة اختبار الغبار, اختبار للماء, اختبار RoHS (EDXRF), اختبار توهج الأسلاك و  اختبار لهب الإبرة.

لا تتردد في الاتصال بنا إذا كنت بحاجة إلى أي دعم.
قسم التكنولوجيا: Service@Lisungroup.com، Cell / WhatsApp: +8615317907381
قسم المبيعات: Sales@Lisungroup.com، Cell / WhatsApp: +8618117273997

العلامات:SPA-3P6G