Caractéristiques Nécessaires D'un Analyseur De Spectre; Mesures De Fréquence; Résolution - Hameg Instruments HM5012-2 Manuel

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horizontale d'un tube cathodique. Le signal de sortie du
récepteur est appliqué simultanément aux plaques de
déviation verticale donnant ainsi l'affichage d'une amplitude
en fonction de la fréquence.
L'analyseur est accordé dans toute sa gamme de fré-
quence en faisant varier la tension appliquée à l'oscil-
lateur local. La fréquence de l'oscillateur local est mélan-
gée au signal d'entrée pour produire ainsi la fréquence
intermédiaire (FI) qui peut être détectée et visualisée.
Lorsque la différence de fréquence entre le signal
d'entrée et la fréquence de l'oscillateur local est égale à
la fréquence intermédiaire, il y a une réponse sur l'analy-
seur. Les avantages de la technique super hétérodyne
sont considérables. Les amplificateurs FI permettent
d'obtenir une grande sensibilité et l'on peut analyser de
nombreuses décades de fréquence. On peut de plus
faire varier la résolution en modifiant la bande passante
du filtre FI. Cependant, l'analyseur super hétérodyne
n'est pas un analyseur temps réel et les vitesses de
balayage doivent être compatibles avec la constante de
temps du filtre.
Un pic sur le bord gauche de l'écran est quelquefois appelé
«indicateur de fréquence nulle» ou «oscillateur local». Il
apparaît lorsque l'analyseur est accordé sur la fréquence
zéro et que la sortie de l'oscillateur local traverse
directement l'étage intermédiaire créant un pic sur l'écran
même en l'absence de signal d'entrée. A la fréquence zéro,
F
=F
. Elle représente la limite inférieure réglable.
LO
IF
Caractéristiques nécessaires d'un analyseur
de spectre
Pour visualiser avec précision la fréquence et l'amplitude
d'un signal sur un analyseur de spectre, celui-ci doit être
étalonné correctement. Un analyseur de spectre conçu
pour des mesures de fréquence et d'amplitude doit
satisfaire à de nombreuses exigences:
1. Large plage d'accord
2. Grande dynamique d'affichage
3. Stabilité
4. Résolution
5. Réponse en fréquence plate
6. Grande sensibilité
7. Faible distorsion interne
8. Affichage linéaire et logarithmique (V et dB)
Mesures de fréquence
L'échelle de fréquence peut être explorée de trois façons
différentes: analyse complète, analyse par division et
analyse nulle. L'analyse complète permet de localiser les
signaux parce que dans ce mode, tout le spectre est
visualisé. (tous les analyseurs n'offrent pas ce mode).
Le mode par division permet d'explorer en détail une zone
de
fréquence
particulière.
sélectionne la fréquence centrale et la commande d'échelle
définit l'expansion horizontale.
En mode analyse nulle (Zero span), l'analyseur se comporte
comme un récepteur à accord fixe et à bande passante
réglable.
Les mesures de fréquence absolue sont généralement
effectuées à l'aide du bouton d'accord de l'analyseur de
Sous réserve de modifications
La
commande
d'accord
Introduction à l'analyse spectrale
spectre. Les mesures de fréquence relative nécessitent
un balayage en fréquence linéaire. En mesurant l'intervalle
entre deux signaux sur l'écran, on peut déterminer l'écart
en fréquence.
Il est important que l'analyseur de spectre soit plus
stable
que
les
signaux
l'analyseur dépend de la stabilité de fréquence de
l'oscillateur local. On considère deux types de stabilité, la
stabilité court terme et la stabilité long terme. La mesure
de fréquences résiduelles FM est une mesure de
stabilité court terme spécifiée en Hz crête à crête. La
stabilité court terme est également définie par le bruit
des bandes latérales qui est une mesure de pureté
spectrale. Le bruit des bandes latérales est défini en
affaiblissement (dB) sous la porteuse et en Hz par rapport
à une porteuse dans une bande spécifiée. La stabilité à
long terme est caractérisée par la dérive en fréquence de
l'oscillateur local. La dérive en fréquence est la variation
de fréquence par unité de temps, elle s'exprime en Hz/
mn ou Hz/h.
Résolution
Avant de mesurer une fréquence, il faut d'abord pouvoir
distinguer des signaux adjacents. La résolution d'un
analyseur dépend de la largeur de bande de la fréquence
intermédiaire. La largeur de bande FI est généralement la
bande passante à 3dB du filtre FI. Le rapport de la bande
passant à 60db (en Hz) sur la bande passante à 3dB (en Hz)
est appelé facteur de forme du filtre. Plus ce facteur est
faible, plus l'analyseur est capable de distinguer des
signaux rapprochés d'amplitude égale. Si le le facteur de
forme du filtre est de 15, deux signaux dont l'amplitude
diffère de 60dB doivent présenter un écart en fréquence
supérieur
à
7,5
fois
intermédiaire pour pouvoir être distingués. Dans le cas
contraire, ils seront confondus.
L'aptitude d'un analyseur de spectre à distinguer des
signaux rapprochés d'amplitude inégale ne dépend pas
seulement du facteur de forme du filtre FI. Les bandes
latérales
parasites
peuvent
résolution. Elles apparaîssent au dessus de la frontière du
filtre FI et réduisent le taux de réjection hors de la bande
du filtre. Cela limite la résolution lors de la mesure de
signaux d'amplitude inégale.
La résolution de l'analyseur de spectre est limitée par sa
bande passante FI la plus étroite. Ainsi, si la bande
passante est de 10kHz, il faut 10kHz minimum entre
deux signaux pour pouvoir les distinguer. En effet, la
bande passante instantanée de l'analyseur est identique
à celle de l'étage intermédiaire, mais décalée en
fréquence. Comme la résolution de l'analyseur est
limitée par sa bande passante, on peut penser qu'il
suffirait de réduire indéfiniment la bande FI pour obtenir
une résolution infinie. Or, la bande passante FI est
limitée
par
la
stabilité
résiduelle) de l'analyseur. Si l'excursion de fréquence
interne est de 10kHz, la bande passante la plus étroite
qu'on peut utiliser pour distinguer un signal d'entrée
unique est de 10kHz. Un filtre FI plus étroit donnera
plusieurs réponses ou une réponse intermittente pour
une fréquence d'entrée unique. La bande passante FI est
elle-même
limitée,
car
constantes de temps longues ce qui nécessiterait une
durée d'analyse excessive.
mesurés.
La
stabilité
la
bande
passante
du
également
diminuer
(modulation
de
fréquence
les
filtres
étroits
ont
de
filtre
la
des
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