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S p e k t r u m a n a l y s a t o r e n
Eingangs-
Abschwächer
Tiefpassfilter
Mischstufe
ZF-Filter
Local
oscillator
Sägezahn-
Generator
größten Teil vom Konzept und der technischen Ausführung
des Eingangsteils ab. Das HF-Eingangsteil wird durch die
Komponenten Eingangsabschwächer, Eingangsfi lter, Mischer
und Umsetzoszillator (LO) bestimmt. Das zu analysierende
Signal gelangt über den in 10dB-Schritten schaltbaren Ein-
gangsabschwächer auf ein Eingangsfi lter.
Dieses Filter hat Tiefpasscharakter und erfüllt mehrere
Aufgaben: Es verhindert in gewissem Maße den Mehrfach-
empfang eines Signals, den Direktempfang der Zwischen-
frequenz (ZF-Durchschlag) und unterdrückt die Rückwirkung
des Oszillators auf den Eingang. Der Eingangsmischer ist
zusammen mit dem durchstimmbaren Oszillator (1. LO) für
die Umsetzung der Eingangssignale zuständig. Er bestimmt
die frequenzabhängige Amplitudencharakteristik und die
dynamischen Eigenschaften des Gerätes.
Der Analysator arbeitet im Prinzip wie ein elektronisch abge-
stimmter Schmalbandempfänger. Die Frequenzabstimmung
erfolgt durch den Umsetzoszillator (1.LO; „Local Oscillator"),
dessen Signal auf die 1. Mischstufe (Eingangsmischer) ge-
langt. Das gesamte am Analysatoreingang vorhandene Fre-
quenzspektrum (Eingangsspektrum) gelangt ebenfalls auf die
1. Mischstufe.
Am Ausgang der 1. Mischstufe sind folgende Signale:
1. Signal (f
) des 1. Umsetzoszillators (1. LO)
LO
Die Frequenz des 1.LO liegt zum Beispiel immer
1369,3 MHz über der Frequenz des Eingangssignals.
12
Änderungen vorbehalten
ZF-Verstärker
Logarithmier-
Verstärker
Detektor
Video-
Verstärker
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Für 0 kHz beträgt die Frequenz
1369,3 MHz
Bei 150 kHz wird sie zu
1369,45 MHz
und bei 1050 MHz sind es
2419,3 MHz
2. Eingangsspektrum (f
)
inp
Das Eingangssignal wie es am Analysatoreingang vorliegt
und über den Eingangsabschwächer auf den Eingangs-
mischer gelangt (spezifi zierter Messbereich: 150 kHz bis
1050 MHz).
3. Mischproduktsumme von 1. LO (f
Eingangsspektrum (f
)
inp
Bei einer zu messenden Frequenz von 150 kHz beträgt die
Frequenz des 1. LO 1369,45 MHz; die Summe beträgt dann
1369,60 MHz. Für 1050 MHz muss die Frequenz des 1. LO
2419,3 MHz betragen und die Summe ist 3469,3 MHz.
4. Mischproduktdifferenz von 1. LO (f
Eingangsspektrum (f
)
inp
Bei 150 kHz beträgt die Frequenz des 1. LO 1369,45 MHz,
was eine Differenz von 1369,3 MHz (1369,45 MHz – 150 kHz)
ergibt. Im Falle 1050 MHz (2419,3 MHz – 1050 MHz) ist die
Differenz erneut 1369,3 MHz.
Fazit:
Nach der 1. Mischstufe gelangen die zuvor beschriebenen
Signale auf ein Bandpassfi lter (ZF-Filter). Die Mittenfrequenz
des ZF-Filters beträgt 1369,3 MHz. Damit kann nur die Misch-
produktdifferenz, die 1369,3 MHz beträgt und das Signal des
1. LO (bei Abstimmung auf 0 kHz = 1369,3 MHz) zum Ausgang
des Bandpassfi lters gelangen, von wo aus die weitere Signal-
verarbeitung erfolgt.
Das vom 1. LO bewirkte „0 kHz-Signal" ist unver-
meidlich und kann bei Messungen mit 500 kHz
Aufl ösungsbandbreite (RBW) im Bereich von 0 kHz
bis ca. 2,5 MHz stören. Mit einer niedrigeren Auf-
STOP
lösungsbandbreite lassen sich derartige Effekte
vermeiden.
Bei der Messung wird zwischen Zero-Span (Mess-
bereichsumfang gleich Null) und dem von Null
abweichendem Span unterschieden.
TiPP
Folgende Bedingungen liegen vor, je nach dem ob ohne oder
mit SPAN gemessen wird:
Im Zero-Span Betrieb erzeugt der 1. LO eine feste Frequenz, um
1369,3 MHz höher als die zu analysierende Eingangsfrequenz
sein muss. Der Analysator zeigt dann nur die gewünschte Ein-
gangsfrequenz und die Frequenzanteile an, die abhängig von
der gewählten Aufl ösungsbandbreite (RBW) über die ZF-Filter
gelangen. Liegt Zero-Span nicht vor, wird ein Frequenzbereich
angezeigt, dessen Umfang von der Span-Einstellung abhängig
ist. Beträgt z.B. die Mittenfrequenz 500 MHz und der Span
1000 MHz (Fullspan), beginnt die Messung (angezeigt am linken
Rand der Darstellung) mit 0 kHz und endet (am rechten Rand
der Darstellung) mit 1000 MHz. Bei dieser Einstellung wird die
Frequenz des 1. LO zeitlinear von 1369,3 MHz auf 2469,3 MHz
erhöht, bis ein Sweep erfolgt ist und der nächste beginnt.
Zwischen dem zu analysierenden Frequenzbereich (SPAN-
Einstellung) und der Aufl ösungsbandbreite (RBW) bestehen
physikalische Zusammenhänge, welche die Anzeige von zu
niedrigen Signalpegeln bewirken können. Derartige Fehler
(0 kHz + 1369,3 MHz).
(150 kHz +1369,45 MHz)
(1050 MHz + 1369,3 MHz).
) und dem gesamten
LO
) und dem gesamten
LO
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