Grundlagen der Spektrumanalyse.pdf - Ing. H. Heuermann
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<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong>Spektrumanalyse</strong><br />
Aufbau und Bedienelemente eines Spektrumanalysators<br />
Wandlers abgetastet und mit einem digitalen Signalprozessor weiterverarbeitet.<br />
Mit <strong>der</strong> raschen Entwicklung <strong>der</strong> digitalen Signalverarbeitung rückt<br />
im Signalpfad auch die Abtastung weiter „nach vorne“. Wurde früher das<br />
Videosignal nach dem analogen Hüllkurvendetektor und Videofilter abgetastet,<br />
so wird es bei mo<strong>der</strong>nen Geräten teilweise bereits auf <strong>der</strong> letzten,<br />
niedrigen Zwischenfrequenz digitalisiert und die Hüllkurve des ZF-Signals<br />
aus den Abtastwerten ermittelt.<br />
Auch <strong>der</strong> erste Lokaloszillator wird nicht mehr, wie bei früheren Überlagerungsempfängern,<br />
mit einem analogen Sägezahnsignal abgestimmt.<br />
Er ist vielmehr über einen Phasenregelkreis (Phase locked loop, PLL) an<br />
eine Referenzfrequenz angebunden; die Abstimmung erfolgt durch Variation<br />
<strong>der</strong> Teilungsfaktoren. Der Vorzug <strong>der</strong> PLL-Technik ist eine wesentlich<br />
höhere Frequenzgenauigkeit, als bei analoger Abstimmung möglich wäre.<br />
Anstelle <strong>der</strong> Kathodenstrahlröhre kann ein LC-Display verwendet werden,<br />
was kompaktere Bauformen ermöglicht.<br />
• Frequenzauflösung<br />
Bei Analysatoren nach dem Überlagerungsprinzip wird die Frequenzauflösung<br />
über die Bandbreite des ZF-Filters eingestellt. Man spricht daher<br />
auch von <strong>der</strong> Auflösebandbreite (Resolution Bandwidth, RBW).<br />
• Sweep-Zeit (nur bei Analysatoren nach dem Überlagerungsprinzip)<br />
Die Zeit, die benötigt wird, um das gesamte interessierende Frequenzspektrum<br />
aufzunehmen, wird als Sweep-Zeit (Sweep Time) bezeichnet.<br />
Einige dieser Parameter sind voneinan<strong>der</strong> abhängig. So erfor<strong>der</strong>n zum Beispiel<br />
sehr kleine Auflösebandbreiten eine lange Sweep-Zeit. Die genauen<br />
Zusammenhänge werden im Kapitel 4.6 ausführlich beschrieben.<br />
3.3 Wesentliche Einstellmöglichkeiten<br />
Spektrumanalysatoren weisen in <strong>der</strong> Regel folgende elementare Einstellmöglichkeiten<br />
auf (siehe auch Bild 3-11):<br />
• Darzustellen<strong>der</strong> Frequenzbereich<br />
Der darzustellende Frequenzbereich kann durch Start- und Stopp-Frequenz,<br />
also <strong>der</strong> niedrigsten bzw. höchsten darzustellenden Frequenz,<br />
o<strong>der</strong> durch die Mittenfrequenz (Center Frequency) und den Darstellbereich<br />
(Span), zentriert um die Mittenfrequenz, eingestellt werden. Letztere<br />
Variante ist in Bild 3-11 dargestellt. In mo<strong>der</strong>nen Spektrumanalysatoren<br />
sind meist beide Möglichkeiten verfügbar.<br />
• Pegeldarstellbereich<br />
Die Einstellung erfolgt über den maximal darzustellenden Pegel, den sog.<br />
Referenzpegel (Reference Level), und den Darstellbereich. In Bild 3-11 ist<br />
ein Referenzpegel von 0 dBm und ein Darstellbereich von 100 dB eingestellt.<br />
Wie später gezeigt wird, ist von dieser Einstellung auch die Dämpfung<br />
<strong>der</strong> eingangsseitigen Eichleitung (RF Attenuator) abhängig.<br />
Bild 3-11 Grafische Darstellung des aufgenommenen Spektrums<br />
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