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Introduction à l'analyse spectrale
Si vous voulez relever une valeur sans utiliser le curseur,
commencez par déterminer l'écart en dB entre la ligne
supérieure de la grille, qui correspond au niveau de
référence affiché par le Readout (R....dBm), et la crête du
signal. N'oubliez pas que la graduation peut être de 5 dB/
Div. ou de 10 dB/Div. Le niveau du signal de 48 MHz
représenté à la page " Affichage du signal de test " se
trouve à environ 2,2 divisions sous la ligne de référence de
–10 dBm. Avec une graduation de 10 dB/Div., 2,2 divisons
cocorrespondent à une valeur de 22 dB. Le niveau du signal
est ainsi de –10 dBm - (22 dB) = -32 dBm.
Introduction à l'analyse spectrale
L'analyse
des
signaux
fondamental pour de nombreux ingénieurs et chercheurs.
Même si le problème immédiat n'est pas de nature
électrique, les grandeurs à analyser sont souvent trans-
formées en signaux électriques par des capteurs. Les
capteurs courants sont les accéléromètres et des jauges de
contraintes, des électrodes d'électroencéphalogramme et
des sondes de pression sanguine en biologie et médecine
et des pH-mètres et sondes de conductivité en chimie. La
transformation de grandeurs physiques en grandeurs
électriques présente un grand avantage, car il existe de
nombreux appareils permettant l'analyse des signaux
électriques dans le domaine des temps et dans le domaine
des fréquences.
La
méthode
traditionnelle
électriques consiste à les visualiser dans le domaine des
temps à l'aide d'un oscilloscope. Le domaine des temps
permet de recueillir les informations de temps et de phase
nécessaires pour caractériser le comportement des circuits
électriques. Toutefois, les informations temporelles ne
suffisent pas à caractériser de façon unique tous les
circuits. Ainsi, les amplificateurs, les oscillateurs, les
mélangeurs, les modulateurs, les détecteurs et les filtres
sont mieux caractérisés par leur réponse en fréquence. Il
est
donc
préférable
de
fréquentielles des signaux électriques. Pour cela, il faut un
appareil capable de faire une discrimination des fréquences
et de mesurer leurs niveaux. Cet appareil s'appelle
analyseur de spectre. Il visualise la tension ou la puissance
en fonction de la fréquence.
Dans le domaine des temps, toutes les composantes
fréquentielles d'un signal sont confondues. Dans le
domaine des fréquences, les signaux complexes (c'est à
dire les signaux constitués de plusieurs fréquences)
montrent des composantes fréquentielles séparées. Le
domaine des fréquences est la représentation graphique de
l'amplitude d'un signal en fonction de la fréquence.
Le domaine des fréquences comprend des informations
qui n'apparaissent pas dans le domaine des temps et
l'analyseur de spectre présente donc certains avantages sur
l'osciloscope.
L'analyseur de spectre est plus sensible aux faibles
distorsions qu'un oscilloscope. Un signal peut paraître
sinusoïdal dans le domaine des temps alors que le domaine
des fréquences montre des harmoniques.
La sensibilité et la grande dynamique de l'analyseur de
spectre sont utiles pour la mesure des faibles modulations.
Il peut servir à mesurer les signaux modulés en amplitude,
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électriques
est
un
problème
d'observation
des
signaux
visualiser
les
composantes
en fréquence ou en impulsion. L'analyseur de spectre
permet de mesurer la fréquence porteuse, la fréquence de
modulation, le niveau de modulation et la distorsion de
modulation.
On peut facilement caractériser des circuits de conversion
de
fréquence.
L'affichage
rapidement des paramètres tels que l'affaiblissement de
conversion, l'isolation et la distorsion.
L'analyseur de spectre peut servir à mesurer la stabilité à
long ou à court terme. Grâce aux durées d'analyse calibrée
de l'analyseur de spectre, on peut mesurer des paramètres
comme les bandes latérales parasites d'un oscillateur, la
modulation de fréquence résiduelle d'une source et la
dérive de fréquence lors du préchauffage.
La mesure de la réponse en fréquence d'un filtre ou d'un
amplificateur, la mesure de la distorsion d'un oscillateur
accordé, constituent des exemples de ce que l'on peut
réaliser avec un analyseur de spectre. Ces mesures sont
simplifiées par l'emploi d'un générateur de poursuite.
Types d'analyseurs de spectre
Il existe essentiellement deux types d'analyseurs de
spectre, les analyseurs à balayage et les analyseurs temps
réel. Les analyseurs à balayage sont accordés par balayage
électrique
sur
toute
la
composantes
fréquentielles
échantillonnées séquentiellement dans le temps. Cela
permet de visualiser les signaux périodiques et aléatoires
et non les signaux transitoires. En revanche, les analyseurs
temps réel affichent simultanément l'amplitude de tous les
signaux
compris
dans
l'analyseur, d'où l'expression temps réel. La chronologie
des signaux est préservée, ce qui permet de visualiser les
informations de phases. Les analyseurs temps réel sont
capables d'afficher aussi bien les signaux transitoires que
les signaux périodiques et aléatoires.
Les analyseurs à balayage sont généralement du type
radiofréquence accordé ou superhétérodyne. Un analyseur
radiofréquence accordé est constitué par un filtre passe-
bande dont la fréquence centrale est réglable sur toute la
gamme de fréquence, par un détecteur qui produit la
déviation verticale sur le tube cathodique, et par un
générateur de rampe qui synchronise la fréquence et la
déviation
horizontale
du
analyseur simple et peu coûteux qui couvre une gamme de
fréquence étendue mais qui manque de résolution et de
sensibilité.
Comme
les
accordée comportent un filtre de balayage, la largeur de
balayage
est
limitée
par
(généralement une décade ou moins). La résolution dépend
de la bande-passante du filtre et, comme les filtres
accordables n'ont pas une bande-passante constante, la
résolution varie avec la fréquence.
Le type d'analyseur de spectre le plus courant diffère de
l'analyseur radiofréquence en ce que le spectre est balayé
par l'intermédiaire d'un filtre passe-bande fixe au lieu de
balayer le filtre.
L'analyseur est un récepteur à bande étroite accordé
électroniquement par application d'une dent de scie à un
oscillateur contrôlé en tension. Cette dent de scie est
appliquée
simultanément
permet
de
déterminer
gamme
de
fréquence.
d'un
spectre
sont
la
gamme
de
fréquence
tube
cathodique.
C'est
analyseurs
à
radiofréquence
la
gamme
de
fréquence
aux
plaques
de
déviation
Sous réserve de modifications
Les
donc
de
un
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