Grundlagen der Spektrumanalyse.pdf - Ing. H. Heuermann
Grundlagen der Spektrumanalyse.pdf - Ing. H. Heuermann
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<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong>Spektrumanalyse</strong><br />
Praktische Realisierung eines Analysators<br />
1.ZF<br />
f 1.ZF<br />
= 3476,4 MHz<br />
A<br />
a<br />
1.ZF-Verstärker<br />
b<br />
1.ZF-Filter<br />
c<br />
f O<br />
= 3476,4 MHz<br />
B = 200 MHz<br />
Sinusförmiges Eingangssignal<br />
umgesetzt auf 1. ZF<br />
2.Mischer<br />
2.LO<br />
ZF-Signal nach<br />
1.ZF-Filter<br />
Der hier beschriebene Spektrumanalysator verfügt über Overload-Detektoren<br />
in <strong>der</strong> zweiten und dritten ZF-Ebene, mit denen eine mögliche<br />
Übersteuerung <strong>der</strong> analogen ZF-Verarbeitungsstufen angezeigt werden<br />
kann ((44) und (45)).<br />
Einstellbarer ZF-Verstärker und nachfolgende Stufen<br />
Wie bereits beschrieben, ist die ZF-Verstärkung vom eingestellten Referenzpegel<br />
abhängig.<br />
Überschreitet im dargestellten Frequenzbereich ein Signal den Referenzpegel,<br />
so werden <strong>der</strong> einstellbare ZF-Verstärker sowie die nachfolgenden<br />
Signalverarbeitungsstufen übersteuert. Das Verhalten ist dabei<br />
abhängig von den gewählten Einstellungen. Ausgehend von dem im Blockschaltbild<br />
auf <strong>der</strong> Ausklappseite dargestellten Spektrumanalysator sind<br />
folgende Fälle zu unterscheiden:<br />
A<br />
a)<br />
b)<br />
f 1.ZF<br />
f 1.ZF<br />
Harmonische des ZF-Signals<br />
aufgrund von Nichtlinearitäten<br />
im 1. ZF-Verstärker<br />
2f 1.ZF<br />
f<br />
f<br />
• Verwendung von analogen ZF-Filtern<br />
Das Überschreiten des Referenzpegels führt zur Übersteuerung des Logarithmierers<br />
(bei Darstellung im logarithmischen Pegelmaßstab) bzw. des<br />
Hüllkurvendetektors (bei Darstellung im linearen Pegelmaßstab). Messungen<br />
an einem Eingangssignal, dessen Pegel den Referenzpegel überschreitet,<br />
sind nicht möglich. Pegelmessungen an schwachen Signalen in<br />
unmittelbarer Umgebung werden jedoch nicht durch die Übersteuerung<br />
beeinflußt (vgl. Bild 4-38). Wie im Blockschaltbild dargestellt, setzt sich<br />
das Auflösefilter aus mehreren Einzelkreisen zusammen. Durch die Filterkreise<br />
vor dem einstellbaren ZF-Verstärker werden starke Eingangssignale<br />
außerhalb des Durchlaßbereichs gedämpft. Es entstehen daher<br />
auch keine Verzerrungsprodukte, die im dargestellten Spektrum störend<br />
in Erscheinung treten könnten.<br />
A<br />
c)<br />
1.ZF-Filter<br />
f 1.ZF<br />
Harmonische unterdrückt<br />
durch 1. ZF-Filter<br />
2f 1.ZF<br />
f<br />
• Verwendung von digitalen ZF-Filtern o<strong>der</strong> FFT-Filtern<br />
Bei Verwendung von digitalen ZF-Filtern o<strong>der</strong> FFT-Filtern wird das ZF-Signal<br />
mit Hilfe eines A-D-Wandlers abgetastet. Überschreitet im dargestellten<br />
Spektrum <strong>der</strong> Pegel eines Signals den Referenzpegel, so kann <strong>der</strong> A-<br />
D-Wandler übersteuert werden. An<strong>der</strong>s als bei analogen Filtern entstehen<br />
dadurch Mischprodukte, die im dargestellten Spektrum sichtbar werden<br />
(vgl. Bild 4-39).<br />
Bild 4-37 Unterdrückung von Verzerrungsprodukten, die in analogen Komponenten<br />
<strong>der</strong> ZF-Signalverarbeitung entstehen.<br />
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