¿Qué es un analizador de espectro?

Los analizadores de espectro son instrumentos de prueba ampliamente utilizados para aplicaciones en las que se necesitan pruebas de RF. Los analizadores de espectro de RF proporcionan una visión efectiva del rendimiento de RF de un circuito, módulo o sistema. El creciente uso de las comunicaciones inalámbricas ha hecho que los analizadores de espectro sean una parte esencial de la caja de herramientas de diseño de RF. Los analizadores PXI, VXI o similares están disponibles junto con el analizador de espectro USB. Incluso los instrumentos de prueba de mesa pueden conectarse a los ordenadores para que puedan ser controlados por ellos y también para que sus resultados sean analizados con mayor detalle.  

Osciloscopio

El equipo de prueba más utilizado que muestra las formas de onda es el osciloscopio. Este instrumento de prueba muestra señales en lo que se denomina el dominio del tiempo, es decir, amplitud contra tiempo. El osciloscopio es uno de los principales instrumentos de prueba para cualquier diseño de RF o laboratorio de pruebas y permite visualizar muchas formas de onda y analizar el rendimiento de los circuitos, módulos y equipos.

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El osciloscopio muestra la amplitud de las formas de onda en el eje vertical contra el tiempo en el eje horizontal – las señales se muestran en el dominio del tiempo.

Si bien esto es muy útil, cuando se prueban los circuitos y sistemas de radiofrecuencia en particular, es útil poder ver el espectro de una señal, es posible observar aspectos como la ubicación de las señales espurias, el ancho de una señal que tiene modulación, si se está generando ruido y mucho más. Cuando se observa el espectro de una señal, la amplitud de las señales se muestra en el eje vertical y la frecuencia en el eje horizontal las señales se muestran en el dominio de la frecuencia.

Al observar las amplitudes de las señales a diferentes frecuencias es posible medir las amplitudes de estas señales, encontrar qué señales están presentes y similares. De esta manera es posible medir las frecuencias de las señales, y también comprobar sus niveles. Con muchas de las señales de comunicaciones inalámbricas de hoy en día ocupando anchos de banda amplios, es posible medir los anchos de banda de las señales.

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Por consiguiente, el analizador de espectro es un elemento particularmente importante del equipo de prueba para cualquiera que emprenda la prueba y la medición de circuitos y sistemas que impliquen señales de radiofrecuencia o de RF. Además, los analizadores de espectro también se pueden utilizar para una variedad de otras aplicaciones, incluyendo el análisis de audio y similares.

Los analizadores de espectro mas modernos tienen un alto grado de capacidad. El procesamiento de la señal se realiza mediante el procesamiento digital de la señal utilizando el Análisis Rápido de Fourier. Los analizadores modernos pueden incluir una gran cantidad de capacidades e incluyen un buen número de rutinas automatizadas. El uso de una escala logarítmica es la única manera de ver estas señales en la misma pantalla. Para algunas aplicaciones puede ser necesario utilizar una escala de amplitud lineal, y a menudo hay un interruptor para lograrlo. La pantalla puede normalmente determinar el pico de la señal, mostrando su frecuencia y nivel de potencia, o puede determinar el valor de la señal en un punto particular.

Usos de los analizadores de espectro

Los analizadores de espectro se usan particularmente en los laboratorios de electrónica asociados con el diseño y la prueba de RF. Pueden proporcionar una vista de una señal de una manera que ninguna otra forma de instrumento de prueba es capaz. Los analizadores de espectro también pueden utilizarse para medir el ruido de fase en una señal. A menudo puede ayudar a mirar una señal para ver cuál es el problema. Con las señales de RF, un analizador de espectro puede resultar ser los ojos de la persona que investiga el problema. A menudo se utiliza cuando se realizan mediciones de IEM y IEM (interferencia electromagnética y compatibilidad electromagnética). Son una de las mejores formas de medir el ruido de fase siempre que el oscilador local del analizador tenga un nivel suficientemente bajo de ruido de fase. El analizador se utiliza para localizar la frecuencia y la naturaleza de la señal que puede estar causando un problema. Se puede utilizar de diversas maneras para averiguar si una señal está en la frecuencia correcta y no en otra banda, por ejemplo.

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