De spanwijdte van een spectrumanalysator kan een meting er overtuigend uit laten zien, terwijl u stilletjes het verkeerde antwoord krijgt. In dit fragment uit Elektor TV demonstreert Sebastian Westerhold van Baltic Lab een valkuil die HF-gebruikers vaak treft: een signaal verschijnt op de verkeerde frequentie, niet omdat de zender of analysator onnauwkeurig is, maar omdat de instellingen van de analysator te losjes worden geïnterpreteerd.

Bekijk de demo van de spectrumanalysator-spanwijdte

Het instrument in de demo is een Rigol RSA-serie spectrumanalysator. Sebastian begint met een bewust ongemakkelijk ogende meting: de grondtoon verschijnt op 143,75 MHz, terwijl het werkelijke signaal rond de 145 MHz zou moeten liggen. Het nuttige deel van de demo is dat de fout niet wordt toegeschreven aan referentienauwkeurigheid, zenderdrift, GPS-vergrendeling of een of andere mysterieuze HF-geest achter de meetbank. Het probleem is elementairder en vervelender: de spanwijdte van de spectrumanalysator is te groot voor de uit te voeren meting.

De analysator is ingesteld op een spanwijdte van 1,4 GHz met een resolutiebandwijdte van 100 kHz. Dat klinkt redelijk als het doel simpelweg is om een groot stuk spectrum te bekijken. Maar de analysator heeft in dit geval 801 meetpunten verdeeld over de weergegeven spanwijdte. Die weergavepunten zijn geen magie; het zijn discrete posities over het sweep-bereik. Als het signaal er tussenin valt, kan de analysator nog steeds iets weergeven, maar kan de markering een piek op de verkeerde frequentie en met de verkeerde amplitude rapporteren.

Waarom weergavepunten belangrijk zijn

Sebastian legt uit dat de 100 kHz RBW verwijst naar de 3 dB-bandbreedte van het Gaussvormig filter van de analysator. Een signaal dat net buiten het midden valt, kan nog steeds door de flanken van het filter komen. Het resultaat is een geloofwaardig ogende curve die u in werkelijkheid niet vertelt waar het signaal zich bevindt. In zijn woorden zijn zowel de frequentiemeting als de amplitudemeting onjuist.

Dit is het deel dat iedereen die EMC-controles uitvoert, amateur-radiozendermetingen verricht of HF-storingen opspoort, aan het denken zou moeten zetten. Een brede spanwijdte is handig voor het zoeken, maar is een slechte standaardinstelling voor meten. Als u alles tegelijk wilt zien, spreidt u de weergavepunten ook over een veel groter bereik. De curve ziet er misschien netjes uit, maar de meting kan grof genoeg zijn om u op het verkeerde been te zetten.

De spanwijdte van de spectrumanalysator aanpassen

De oplossing in de demonstratie is het verkleinen van de spanwijdte. Sebastian gebruikt een vuistregel uit de EMC-praktijk: houd de afstand tussen meetpunten op ongeveer twee keer de resolutiebandwijdte. Met 801 punten en een RBW van 100 kHz levert dat een bruikbare spanwijdte van ongeveer 40,5 MHz op. Hij stelt de analysator vervolgens in op een spanwijdte van 40,5 MHz, laat de middenfrequentie op 145 MHz staan, en de frequentiemeting komt uit waar die hoort.

De praktische les is niet "gebruik nooit een brede spanwijdte". Gebruik een brede spanwijdte om te zoeken. Verklein daarna de spanwijdte als u wilt meten. Elektor-lezers die met HF werken, zullen hetzelfde bredere probleem in andere meetsituaties hebben gezien: het instrument liegt niet, maar doet precies wat u gevraagd hebt in plaats van wat u bedoelde. Onze recente HF-meetartikelen hebben een vergelijkbaar punt gemaakt rond ongewenste emissies en analysatorinstellingen.

Voor wie leert werken met een spectrumanalysator is dit een goede herinnering om spanwijdte, RBW en sweeppunten als een geheel te beschouwen. Als ze niet overeenkomen met de meting die u wilt uitvoeren, kan de weergave er nog steeds professioneel uitzien terwijl het resultaat nergens op slaat. Dat is een bijzonder wreed kenmerk van meetapparatuur: die kan het fout hebben in een uitstekend leesbaar lettertype.

Inschrijven
Tagmelding: Abonneer u op de tag Testen & Meten en u ontvangt een e-mail zodra er een nieuw item hierover op onze website wordt gepubliceerd!