اسپکتروم آنالایزر (تحلیلگر طیف) و سیگنال ژنراتور (تولید کننده سیگنال): آیا به هردو آن ها احتیاج داریم؟

چرا به هردو این دستگاه ها نیاز داریم؟

می دانید که در صورتی که یک سورس (منبع) سیگنال داشته باشید به یک آنالایزر نیز برای بررسی و تحلیل آن احتیاج دارید؛ حتی برای دیدن این که دستگاه شما چه نوع سیگنالی تولید می کند نیز به یک دستگاه تحلیل سیگنال نیازمندید. همچنین در صورتی که یک گیرنده داشته باشید در صورت نیاز لازم است با فرستادن سیگنال توسط یک سیگنال ژنراتور، واکنش دستگاه را در برابر دریافت سیگنال های ایده آل و سیگنال های دارای نویز بسنجید. در ادامه این مطلب با تاثیر استفاده از هردو این دستگاه ها (سیگنال ژنراتور و اسپکتروم آنالایزر ) در بهبود روتد کاری خود آشنا می شوید.

تست منابع سیگنال:

قبل از هرچیزی بدانیم اسپکتروم آنالایزر چیست؟

اسپکتروم آنالایزر دامنه یک سیگنال را برحسب فرکانس آن اندازه گیری می کند، سیگنال آنالایزر های وکتور (vector) دامنه و فاز سیگنال ورودی را در فرکانس مشخص اندازه گیری می کند. سیگنال آنالایزر قابلیت اجرا هر دو این عملکردها  را دارد.سیگنال آنالایزرها سیگنال را در حوزه ی فرکانس اندازه گیری می کنند که این به ما نشان می دهد چه مقدار انرژی در یک فرکانس مشخص متمرکز است. امروزه از این دستگاه ها برای نمایش و دمدولاسیون سیگنال های پیچیده استفاده می شود.

ضمن آن که این دستگاه برای انجام اندازه گیری های ضروری و بررسی سیگنال های پیچیده کافی می باشد، اما به هر حال داشتن یک سیگنا تأیید شده و مطمئن به عنوان مرجعی برای مقایسه می تواند نتایج بهتری را ممکن شود.به کمک دستگاه آنالایزر می توانید آن چه قرار است ببینید را پیش بینی کنید اما چطور باید فهمید که آن چه می بینید با سیگنال، درستی که باید نشان داده شود چقدر تفاوت دارد؟ مقایسه‌ی سیگنال تولید شده با یک سیگنال ایده آل بهترین راه برای مشاهده‌ی حتی کوچک ترین تفاوت ها میان این دو سیگنال است.

به عنوان مثال، اگر یک سیگنال ایده آل تولید شده توسط یک سیگنال ژنراتور و نرم افزار PathWave دارای EVM کم تر از 1 درصد باشد اما سیگنال شما EVM 4 درصد را تولید کند با مقایسه ی این دو مقدار می توانید بفهمید که علت خطای ایجاد شده در چیست.

Image

تست گیرنده:

سیگنال ژنراتورها که با نام های فانکشن ژنرانور (Function Generator) و فرکانس ژنراتور (Frequency Generator) نیز شناخته می شوند، شکل موج های متنوعی به منظور تست تولید می کنند. اغلب از آن ها برای تولید یک سیگنال سینوسی پایدار یا یک نوسان ساز برای تست گیرنده های RF استفاده می شود. سیگنال ژنراتورها همچنین توان لازم برای تست تقویت کننده های توان را فراهم می کنند.

برای تست گیرنده خود می توانید یک سیگنال ایده آل که ممکن است دستگاه شما از محیط واقعی نیز مشابه آن را دریافت کند را به آن بفرستید. با این حال می دانید که در محیطی که دستگاه قرار می گیرد، سیگنال های نویز و مختل کننده نیز وجود دارند. برای اطمینان از دقت دستگاه مورد تست خود در تحلیل سیگنال های حقیقی استفاده از یک منبع برای فرستادن سیگنال حامل به همراه نویز مثل AWGN (Added White Gaussian Noise) امری ضروری است.

پس از آن که دستگاه این سیگنال ها را دریافت کرد ممکن است واکنش های مختلفی داشته باشد. در تستی که بر روی آن انجام می دهید می تواند موفق یا رد شود و یا حتی واکنشی غیر قابل پیش بینی داشته باشد.

برای پیش بینی نتیجه تست در صورتی که بدانید دستگاه چه سیگنالی را می بیند تشخیص واکنش به سیگنال های پالس نویز و ... به مراتب ساده تر می گردد.

تصور کنید یک سیگنال نویز پالس LTE با استفاده از سیگنال ژنراتور به دستگاه می فرستید و دستگاه آن طور کی پیش بینی می کردید به این سیگنال پاسخ نمی دهد، نویز یک سیگنال اتفاقی است. در نتیجه ممکن است تشخیص آن که دقیقا چه عاملی موجب اشکال در عملکرد دستگاه شما شده است، دشوار باشد. امکان دیدن جزئیات شکل موج ها و دانستن دقیق عامل ایجاد خطا در عملکرد دستگاه با حذف آن عامل برای موقعیت های دشوارتر برنامه ریزی می کنید.

Image

چطور سیگنال آنالایزر و اسپکتروم آنالایزری مناسب برای کارکرد با یکدیگر انتخاب کنیم؟

این دستگاه ها مناسب ترین ترکیب برای انجام تست های پارامتری پایه ای و سنجش گیرنده ها هستند. این ترکیب مقرون به صرفه در حوزه های تولید و تست عملکرد و همچنین آزمایشگاه های آموزشی می تواند بسیار پرکاربرد واقع شود.

  • اسپکتروم آنالایزر سری CXA مدل N9000B و سیگنال ژنراتور سری CXG مدل N5166B

ضمن آن که اغلب آنالایزر ها و ژنراتورهای ما قابلیت کارکرد با یکدیگر (Pair) را دارند، به کمک مطالب این بخش می توانید براساس کاربرد مورد نیاز خود مجموعه ی تست کاملی را بسازید.

نمونه های ذکر شده در بخش زیر جنبه کلی داشته و به صورت جامع ارائه شده است. برای کاربردهای تخصصی و اطلاعات جزئی تر لطفا از بخش زیر درباره ی جزئیات دستگاه ها اطلاعات کسب کنید.

Image

  • اسپکتروم آنالایزر سری EXA مدل N9010B و سیگنال ژنراتور سری EXG مدل های N5171B,N5172B,N5173

استفاده از سری EXA اسپکتروم آنالایزرها کم هزینه ترین روش برای انجام اندازه گیری های موج میلیمتری است.به کارگیری سری EXG به عنوان منبع سیگنال با ایجاد پایداری بالا برای اندازه گیری های محدوده مایکروویو موجب ایجاد تعادلی میان هزینه و عملکرد در روند تست و اندازه گیری شما می گردد.برای داشتن ترکیب آنالایزر و منبع سیگنال مناسب برای تست و تندازه گیری های محدوده موج میلیمتری از سری VXG سیگنال ژنراتورها در کنار سری EXA استفاده کنید.

Image

  • اسپکتروم آنالایزر سری MXA مدل N9020B و سیگنال ژنراتور سری MXG مدل های N5181B,N5182B,N5183B

استفاده از MXG و MXA به شما کمک می کند با آنالیز طیف کامل و دقیق باند فرکانسی سیگنال های گذرا و نا پایدار را نیز دریافت کنید که این مزیت در حوزه ی تولید بسیار اهمیت پیدا می کند. سری MXG از سیگنال ژنراتورها دارای نویز فاز (Phase Noise) بسیار پایین هستند. در صورت استفاده مدل N9021B سری MXA اسپکتروم آنالایزرها و سری VXG از سیگنال ژنراتورها می توانید از آن ها برای کاربردهای حوزه موج میلیمتری استفاده کنید.

Image

  • اسپکتروم آنالایزر سری PXA مدل N9030B و سیگنال ژنراتور سری MXG مدل N5182B یا VXG

سری PXA با کمک میکسرهای هوشمند Keysight به شما امکان دریافت سیگنال تا 110 گیگاهرتز را می دهند. مکمل ایده آل برای سری PXA و سایر آنالایزرها بسته به کاربرد مورد نظر کاربر است. برای اندازه گیری های کلی و همه جانبه سری MXG مدل N5182BX07 از یک ارتقا دهنده فرکانس برای ورود به بازه ی 6 تا 7.2 گیگاهرتز استفاده می کند.

برای استفاده از قابلیت های فرکانس بالاتر و کاربردهای حوزه 5G سری VXG یک سیگنال ژنراتور مایکروویو با دو کانال 44 گیگاهرتز مناسب است.

Image

  • اسپکتروم آنالایزر سری UXA مدل N9040B/N9041B و سیگنال ژنراتور سری UXG مدل N5191A/N5194A یا سریVXG (M9383B)

این ترکیب برای طراحی و کاربردهای حوزه هوافضا و دفاع مناسب هستند. پهنای باند بسیار وسیع سری UXA عاری بودن طیف طراحی شده شما از نویز را تضمین می کند .

با استفاده از سیگنال ژنراتور VXG از بازه ی فرکانسی گسترده تر و پهنای باند مدولاسیون 2 گیگاهرتز بهره مند می شوید که برای کاربردهای ماهواره ای و تکنولوژی 5G مناسب هستند. اگر به انتقال داده در پهنای باند وسیع احتیاج داشته باشید سری VXG بهترین انتخاب است.

Image

نتیجه:

داشتن هر دو دستگاه سیگنال ژنراتور و اسپکتروم آنالایزر در مجموعه ی تجهیزات به کنترل و اشراف کامل تر به عملکرد دستگاه شما کمک می کند. چه در مرحله ی طراحی و یا عملکرد سنجی دستگاه باشید، با داشتن هر دو این ابزار بازخورد دستگاه در شرایط مختلف را می بینید.

در باره‌ی سیگنال آنالایزرها و سیگنال ژنراتورها بیشتر بدانید: