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7/25/2019 Taller 1 El Analizador de Espectro
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TALLER DE COMUNICACIONES (PTTC305)
TALLER No. 1
INICIACIN AL MANEJO DEL ANALIZADOR DEESPECTRO
OBJETIVO DEL TALLER: Iniciar al estudiante en el conocimiento delAnalizador de Espectro: principio de funcionamiento, conguracin ymanejo bsico, medidas que ofrece y conocer la importancia de esteequipo en el rea de las Telecomunicaciones
!ealizado por: "rof #rancisco "ai$a
%a &ictoria, enero de '()*
1.- MARCO TERICO DE LA PRCTICA.
REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA EDUCACIN UNIVERSITARIA, CIENCIA Y TECNOLOGA
UNIVERSIDAD POLITNICA TERRITORIAL DEL ESTADO ARAGUAFEDERICO BRITO FIGUEROALA VICTORIA-EDO.ARAGUA
DEPARTAMENTO DE ELECTRNICA Y TELECOMUNICACIONES
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PTTC305. TALLER NMERO ! INICIACIN EN EL MANE"O DEL ANALIZADOR DE ESPECTRO.
1.1.- El A!l"#!$o% $& E'&*%o.
El Analizador de Espectro +AE es un instrumento electrnico demedicin que presenta en su pantalla las componentes frecuenciales
correspondientes a la se-al .+t presente a su entrada En otraspalabras el AE permite $isualizar y estudiar las caracter/sticas delespectro de frecuencia de una se-al a tra$0s de las componentesespectrales presentes en el espectro de frecuencia de la se-al deentrada 1atemticamente, el AE nos permite obser$ar el espectro demdulo de la transformada de #ourier 23+f4 de la se-al
El eje de las abscisas o eje 2.4 esta graduado en unidades defrecuencia +5z y el eje de las ordenadas o eje 2y4 esta graduado enunidades de amplitud que pueden ser conguradas para $oltaje opotencia, los parmetros de amplitud pueden presentarse enunidades lineales de $oltaje: &olts, m& y 6& o de potencia: 7, m7 y67 o en unidades logar/tmicas: d8m, d87, d8&, d87, d86& y otras
El Analizador de Espectro, presenta las componentes espectrales de2.+t4 indicando en el eje 2.4 las frecuencias de cada una de talescomponente y, en el eje 2y4, sus correspondientes ni$eles deamplitud y9o potencia de conformidad a la conguracin establecida
El Analizador de Espectro es uno de los equipos de medicin msimportantes en el rea de las Telecomunicaciones, pues, a tra$0s de
una serie de caracter/sticas y funcionalidades incorporadas, nospermite obser$ar y analizar las caracter/sticas y comportamiento enfrecuencia de las se-ales que son transmitidas, procesadas yrecibidas por equipos de telecomunicaciones tales comoradiotransmisores, y receptores entre otros presentes en los sistemasde radio, tele$isin, sat0lite, redes de computadoras, etc0tera %a#igura ) muestra la funcin del AE
#igura ): El Analizador de Espectro
'
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- 2 t f
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%os analizadores de espectro se presentan en multitud demodelos, tama-os y rangos de frecuencia, siendo esta ltima una desus caracter/sticas ms resaltantes pues nos dice el rango delespectro electromagn0tico donde podemos utilizar el equipo %osanalizadores de espectros se corresponden bsicamente a una de dos
categor/as: los analgicos, basados en el principio de barrido defrecuencia y los digitales basados en la digitalizacin de la se-al deentrada, el clculo de la Transformada de #ourier y posterior muestraen pantalla del espectro resultante %os ms comunes en el mercadoson los AE de 8arrido, aunque con el a$ance de la tecnolog/a los AEpor anlisis de #ourier se muestran cada $ez ms competiti$os En el%aboratorio de ;omunicaciones de la
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X(f) = Cn.(f-nfo)
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%a Transformada de #ourier 23+f4 es una funcin de la frecuencia Encaso particular de una se-al peridica, de periodo To, lascomponentes frecuenciales de .+t se obtienen a partir de la serie de#ourier que se presenta a continuacin:
El coeciente de #ourier 2Cn representa las amplitudes de cadacomponente frecuencial +nfo, donde se e$idencia la e.istencia de narmnicos de frecuencia, localizados en los 2n4 mltiplos enteros de lafrecuencia fundamental 2fo4
i tomamos como ejemplo una se-al peridica par @+t +$er gura ',representada por el tren de pulsos rectangulares de amplitud A, deduracin en estado alto 2D4 , y de periodo 2To4, sus componentesfrecuenciales estarn ubicados en las frecuencias: fo, 'fo, Cfo, etc,con sus respecti$as amplitudes representadas por los $alores de loscoecientes de #ourier: ;(, ;), ;', , ;n El desarrollo en t0rminos dela erie de #ourier de esta se-al en particular se da a continuacin:
n 0
n 10
Ax( t ) C Cos( n w t )
T
=
= +
;omo se obser$a e.iste una componente ; e innitas componentesespectrales situadas cada nf( 5ertz e puede determinar que los$alores de los coecientes de #ourier siguen un patrn en forma desinc, por lo que las amplitudes de los componentes de frecuenciatendrn esa forma
En la gura C se utiliza un plano tridimensional 3FG, en el cual lase-alx(t) est en el plano F3 y el espectroX(f)est en el plano FG
AmplitudG$)&
A
tiempo
T
#igura ' Tren de "ulso
H
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En el analizadorde espectro por
barrido, para obtener la amplitud de cada componente frecuencial de.+t, se requiere de:
a aciendo un barrido de frecuencia A
medida que se desplaza la frecuencia, cada una de lascomponentes frecuenciales que componen la se-al de entradason seleccionadas por el ltro selecti$o y su amplitud obtenidapor el detector y se muestra en la pantalla del equipo
1.3.- E'/&! '"l"!$o $& A!l"#!$o% $& E'&*%o o%,!%%"$o $& 2%&&"!
El esquema general de un analizador de espectro por barrido defrecuencia se ilustra en la gura H %a se-al a ser analizada esaplicada a un mezclador En el mezclador, el cambio de frecuencia esdeterminado por la frecuencia local 22ol4 En este sentido cadacomponente espectral de frecuencia 22presente en el espectro de lase-al de entrada .+t, e.perimenta un desplazamiento a la frecuencia
2 - 2ol .
#igura C !elacin entreel ominio del Tiempo yel ominio de la#recuencia
S/ C1/+2/+/
Ml!$%-%$)& D&*&*o%4"l*%o
S&l&*"
%Eje F
V.C.O
CRTEje 3
*
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#igura H Esquema general de un Analizador de espectro por barridode frecuencia
i esta diferencia de frecuencia coincide con la frecuencia central delltro selecti$o, ob$iamente transitar por el ltro y seguidamente suni$el ser detectado para ser aplicado a la placa de dee.in $erticaldel ;!T +;at>ode !ay Tube %a frecuencia local, por su parte seobtienen de un oscilador controlado por $oltaje &;J, al cual se leaplica una se-al rampa, donde la frecuencia de 0sta se-aldeterminar la $elocidad de e.ploracin del espectro +barrido>orizontal y sus ni$eles m.imos y m/nimos, el rango de e.ploracin
de frecuencia +comnmente denominado "AB %a se-al rampa, quedene la frecuencia a e.plorar y ser detectada, es aplicada a lasplacas de dee.in 5orizontal +eje 3 del ;!T +;at>ode !ay Tube:
Tubo de !ayos ;atdicos, lo que permite obtener en la pantalla elespectro de la se-al analizada
1.6.- D&"" $& 4"o&' B7'"!' $&l A!l"#!$o% $&
E'&*%o.A continuacin se denen algunos t0rminos esenciales en el manejode cualquier analizador de espectro:
1.6.1.- #recuencia ;entral: C4 8 Es la frecuencia alrededor de lacual se realiza la e.ploracin o anlisis de frecuencia Esta frecuenciacorresponde a la localizada en el centro de la pantalla del AE1.6.+.- #recuencia Inicial: S*!%* 4%&/ 8 Es la menor frecuenciapresente en el AE Est ubicada en el l/mite izquierdo de la pantalla1.6.3.- #recuencia #inal: S*o 4%&/ : Es la mayor frecuencia
presente en la pantalla del AE Est ubicada en el l/mite derec>o dela pantalla1.6.6.-E.pansin: S! 8 %a e.pansin corresponde a la diferenciaentre laS*!%* 4%&/ y laS*o 4%&/ Este parmetro representa elrango de e.ploracin espectral1.6.5.-uracin de la e.ploracin: S9&& T"& 8 !epresenta eltiempo durante el cual el analizador de espectro e.plora a la pantallade derec>a a izquierda1.6.:.-!esolucin de Anc>o de banda: R&'. B; 8 Es la propiedaddel analizador de espectro de poder separar dos frecuencias $ecinasEste parmetro lo dene la selecti$idad del ltro, mientras msselecti$o sea este, la capacidad para separar o discriminarclaramente cada una de las componentes frecuenciales, ser mejor
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En consecuencia la resolucin de anc>o de banda se especica enunidades de 5z 1ientras ms peque-a sea la resolucin, mejordenido ser el espectro @eneralmente dos componentesconsecuti$as de un espectro pueden ser separadas, nicamente si sudiferencia frecuencial es mayor que el anc>o de banda de Cd8 que
representa el ltro selecti$o1.6.=.-Bi$el de !eferencia R&2. L&&l8 Es el ni$el que se le asignaa la parte superior de la pantalla Este puede ser e.presado enunidades lineales Es importante mencionar que la la superior de laret/cula +la ms cercana al ni$el de referencia, es el punto mse.acto para la medicin de amplitud del espectro
En el %aboratorio de ;omunicaciones se dispone de tres modelos deAnalizadores de Espectro:
= El modelo: >P- ?5:0E +AE por barrido de frecuencia= El modelo >P-E6611B +AE por barrido de frecuencia= El modelo !=CK?( TecLtroni. +AE por anlisis de #ourier
A continuacin se presentar las funciones bsicas de estos dosmodelos:
1.4.8.- Analizador de E!e"#ro$ %P- 8&'(E.
M
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F412/ 5. P/6 F26)/ + A6/47/+2 + E89:)2 %P- 8&'(E.
Ta)la (1. De"ri!"i*n del Panel +ron#al del Analizador de E!e"#ro%P- 8&'(E
ITEM DESCRIPCIN(1 TECLAS DE +UNCIONES ,SICAS.U)447/+/8 9/2/ / ;+4:4 + /++2:? + / 9/6)// 9/2/ :6%412/2 /8 %16:468! C+ S#ar# +re/S#o! +re/ @ )2/8 ;8. .- A 8::46/2 / ):/ SPAN, /9/2: ;6> + /+ +2:?+ / 9/6)// 2/:46/+ :6 8)/ %16:4 + /++2:? + / 9/6)// 9/2/ :6%412/2 / %16:4
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B/6+/ $Re0.,:&, S;ee! Ti
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(2 T:/! ESC.A2)/ :1/142 %16:4 924 + 9/6)// 8::46/+.
1@ I691) 50. P12) + 6)2/+/ + 8/.
23 B)6 ONOFF.
1.&.- Iden#i0i"a"i*n de la 0?n"ione en la !an#alla de lo analizadorede e!e"#ro.
A :6)461/:4
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/+4:46/;6) / / 481/47/:4
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11 R81:4
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92:8/6+ /8 468)21::468, 92 )/6) 181/24 + 892/2.
12 T4)1 + ;6> + 9/6)//.13 M6> + 9/6)//.14 I6+4:/ S9/6, @ 6 8/ ;48;/
984:4
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P/2/ +8/22 + /8 92:)4:/8 8 6:8/24 :6:2 /8 %16:46884:/8 + 62/+2 + %16:468 P - 330A, + :1/ 8 )6+26 /88/8 / /6/47/2. E6 / %412/ W, 8 9286)/ 9/6 %26)/ + 62/+2.
F412/ W. P/6 F26)/ + G62/+2 + F16:468 P-330A
1.'.1.-De"ri!"i*n de la +?n"ione ,i"a del %P- 3312(A.
Ta)la (&. De"ri!"i*n de la +?n"ione ,i"a del %P- 3312(A.
)H
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I#e< De"ri!"i*n(1 Te"la !ara la Sele""i*n de Seale = Mod?la"i*n.A
92846/2 +42:)/;6) /8 ):/8 + 8)/ 8::4
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E! IO MENU. C6)46 2%26) / / :6%412/:4
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2.1.- CARACTERISTICAS DEL ANALIGADOR DE ESPECTRO.
A6)8 + 464:4/2 :1/142 /:)44+/+, 92 %/2 ); 6)/ 6 ?J/ + +/)8 +/8 :/2/:)28)4:/8 )H:64:/8 @ + 8124+/+ + /;8 ;+8 + A6/47/+28
+ E89:)2.
2.2.- 9ISUALIGACIN DEL ESPECTRO DE UNA SEHAL SINUSOIDAL.
U6/ 9286)/:4
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!acia el Ana
Adaptador de (*ac+) a ,C ("l).
onector del cale coa/ial. ,C ("l).
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F412/ . C64
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KHz
m Vrms
A0pl
Enter0er
%
Hz
dBm
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Ta)la ('. Pao !ara o)#ener ?n Tono "on a
Pao
Se"?en"ia de Te"la a !reionar De"ri!"i*n
(1
(2
(3
(4
(&
('
(
(8
(@
1.- S::46/2 16/8/ 846184+/.
2.-A846/2 16 /2 ++re"?en"ia/ / 8/.
3.-I6)2+1:42 /2 +/ %2:16:4/.
4.- P2846 /8 ):/89/2/ /2 + /%2:16:4/.&.- S::4
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2.2.4.- C6%412 :22:)/;6) 8 9/2;)28 + AE 9/2/ 2/2 16/9286)/:4
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KHz
m Vrms
Hz
dBm
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Ta)la (. Pao !ara o)#ener ?na Seal Mod?lada en AM del B.+.%P- 3312(A
Pao Se"?en"ia de Te"la a !reionar De"ri!"i*n(1
(2
(3
1.- R9)42 8 9/88 + /Ta)la ', 9/2/ )62 /92)/+2/ 846184+/ :6 /%2:16:4/ @ /;94)1+84:4)/+/8.2.- M+1/2 6 A;94)1+ /92)/+2/ 924/;6)8::46/+/.
3.-C6%412/2 / %2:16:4/ +/ 8/ ;+1/6). $E62/+2 /846/ 16/ %2;/+ 6+/ 846184+/ 92+%:)&.
3.1.- I6)2+1:42 /2 + /%2:16:4/ ;+1/+2/, :6
81 164+/+ 289:)4/.
3.2.- I6)2+1:42 6+4: +;+1/:4
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Enter
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2.3.3.-P2:+/ / ;+42 / /;94)1+ @ / %2:16:4/ + :/+/ :;966) +89:)2, U)447/6+ / %16:4 + 9/6)// /8:4/+ / 8)/ %16:4
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1
3ift
re4
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KHz
m Vrms
Hz
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Enter0er
78
Enter
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2.4.1.- C6%412/2 G.F. P-330A 9/2/ )62 16/ 8/ ;+1/+/ 6F2:16:4/ $FM&, :6 /8 84146)8 :/2/:)28)4:/8!
+re"?en"ia Por#adora$ 1M%z &9!!.+re"?en"ia de la eal
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2.4.2.-U6/ 7 :6%412/+8 8 9/2;)28 6 G62/+2 + F16:468P330A 9/2/ / ;+1/:4
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PRACTICA N (1INICIACIN AL MANEO DEL ANALIGADOR DE
ESPECTRO
%OA DE RESULTADOS
2.1.- CARACTERISTICAS DEL ANALIGADOR DE ESPECTRO.
MODELO$ +A,RICANTE$
Par
MVi
MVi
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2.2.- 9ISUALIGACIN DEL ESPECTRO DE UNA SEHAL SINUSOIDAL.
2.2.&.- Par
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.- Con"l?ione$
2.3.- MEDIDA DE AMPLITUD Y +RECUENCIA DE LAS COMPONENTE DEUN ESPECTRO DE AM.
2.3.4.- Bra0i"a del E!e"#ro o)#enido$
TITULO!]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]
A;94)1+
'M
-
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2.3.&.- Di0eren"ia en 0re"?en"ia en#re la !or#adora = la o#ra"o
.- Con"l?ione$
F2:16:4/
'?
-
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recencia
A0plitd
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2.4.- MEDICIN DE AMPLITUD Y +RECUENCIA DE LAS COMPONENTESDE UN ESPECTRO DE +M.
2.4.4.- Bra0i"a del e!e"#ro o)#enido$
TITULO! ]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]
.- X? !?ede de"ir re!e"#o a la i
-
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.- X? !?ede de"ir re!e"#o a la di0eren#e a
2.4.&.- Re?l#ado de la
TA,LA DE 9ALORES PARA EL ESPECTRO +M
+re"?en"ia
9ol#io 9a#io d,< d,
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PTTC305. TALLER NMERO ! INICIACIN EN EL MANE"O DEL ANALIZADOR DE ESPECTRO. C)