FocusonPCB - Vicenza, 15-16 maggio 2024
Torna a Vicenza il 15 e 16 maggio 2024 Focus on PCB, la terza edizione della fiera dedicata all'intera filiera dei circuiti stampati. Nata dalla volontà del Gruppo PCB Assodel…
La figura 2 mostra i componenti principali di un analizzatore di spettro e di segnali basato sulla trasformata veloce di Fourier (FFT).
Fig. 2 - Schema a blocchi semplificato di un analizzatore di spettro e segnali con elaborazione digitale del segnale a frequenza intermedia
Si noti che i moderni analizzatori di spettri e di segnali eseguono la FFT per ottenere la risoluzione inf frequenza desiderata al posto di usare il filtro analogico RBW a banda stretta degli strumenti analogici.
Gli altri filtri della sezione a frequenza intermedia eseguono la reiezione della frequenza imagine e limitano i segnali fuori banda
Normalmente gli analizzatori di spettro e di segnali a banda larga contengono da due a tre filtri analogici con bande passanti differenti a monte del convertitore A/D.
Il segnale IF digitalizzato viene elaborato da un blocco FFT e poi dal rivelatore e dal filtro video.
Invece di una scansione lineare, l'esplorazione dello spettro di frequenza è eseguita tramite una serie di FFT corrispondenti a certi valori di frequenza discreti impostazioni negli oscillatori della sezione di conversione di frequenza.
Negli analizzatori di spettro moderni, l'intervallo di frequenze coperto da una singola FFT è di 100 MHz o più.
Il tempo di scansione complessivo di un analizzatore a FFT consiste di tre parti:
Il tempo di acquisizione delle FFT è inversamente proporzionale alla risoluzione in frequenza selezionata e vale:
[Formula 3] dove:
| AQT (s) | = Tempo di acquisizione in secondi |
| RBW / Hz | = Risoluzione di frequenza in Hz |
| k | = fattore di correzione per la finestratura della FFT, tipicamente da 2 a 4 |
Il fattore di correzione k dipende dalla finestratura utilizzata per la FFT.
Molti analizzatori impiegano finestre tipo flattop con un fattore k che va da 2 a 4. Per una RBW di 1 kHz, il tempo di acquisizione è inferiore a 4 ms per FFT.
Si noti che il tempo di acquisizione è inversamente proporzionale alla RBW mentre negli analizzatori di spettro analogici è inversamente proporzionale al quadrato della RBW. Tale differenza diventa rilevante per bande strette.
L'architettura dell'analizzatore ha un forte impatto sul tempo di elaborazione della FFT e sulla banda di cattura.
La banda di cattura disponibile determina quanti passi di frequenza sono necessari per coprire tutto l'intervallo di frequenze desiderato. Essa è particolarmente importante per spettri estesi, in quanto una banda di cattura maggiore riduce il numero di passi in frequenza.
Anche il tempo di calcolo della FFT può avere un impatto significativo sulla velocità di misura complessiva.
Tuttavia è difficile predire la velocità effettiva di scansione, in quanto solo uno dei tre fattori che contribuiscono a determinarla sono noti con precisione. Infatti, altre caratteristiche che dipendono dall'architettura dell'analizzatore tipicamente non sono note.
