Τι είναι ο Αναλυτής Φάσματος;

Μέσα σε δεδομένες παραμέτρους, ένας αναλυτής φάσματος μετρά ηλεκτρικές, ακουστικές ή οπτικές συχνότητες κυματομορφής. Είναι εξαιρετικά ευαίσθητο και είναι ιδιαίτερα χρήσιμο σε μηχανικές και ηλεκτρικές τεχνικές μετρήσεις. Ο αναλυτής φάσματος, ή φασματικός, διαχωρίζει και μετρά τα εισερχόμενα ή μεταδιδόμενα σήματα και τα ταξινομεί σύμφωνα με τις συχνότητές τους. Η ανάλυση των φασματικών αποτελεσμάτων μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό της φυσικής και ηλεκτρικής απόδοσης του στοιχείου που μετράται.

Όταν χρησιμοποιείται με κύκλωμα ραδιοσυχνοτήτων, ένας αναλυτής φάσματος μπορεί να μετρήσει το θόρυβο, τη συχνότητα απόκρισης, την αναλογία σήματος προς θόρυβο και την παραμόρφωση που είναι εγγενής σε μια ραδιοσυχνότητα. Μια κοινή βιομηχανική χρήση αυτού του τύπου αναλυτών βρίσκεται στον τομέα των τηλεπικοινωνιών. Χρησιμοποιούνται σε αυτό το πεδίο για την παρακολούθηση παρεμβολών και τον προσδιορισμό του εύρους ζώνης.

Οι αναλυτές φάσματος μπορούν να χρησιμοποιηθούν σχεδόν σε οποιαδήποτε σύγχρονη διαδικασία σηματοδότησης. Οι οπτικοί αναλυτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση της εξόδου συσκευών εκπομπής φωτός, όπως λέιζερ ή διόδους. Ένας αναλυτής οπτικού φάσματος μπορεί να ρυθμιστεί για τη μέτρηση των ακτίνων φωτός που εκπέμπονται.

Πολλά μπορούν να μάθουμε για τα ηλεκτρικά σήματα μέσω της χρήσης ενός παλμογράφου. Ωστόσο, ένας παλμογράφος δείχνει μόνο πώς το σήμα μεταβάλλεται με το χρόνο. Ένας αναλυτής φάσματος μπορεί να το μετρήσει και να δώσει μια γραφική αναπαράσταση του πλάτους της συχνότητας του σήματος. Ένα πλήθος μετρήσεων μπορεί να προσδιοριστεί από έναν φασματικό αναλυτή που ένας παλμογράφος δεν μπορεί να μετρήσει. Αυτά περιλαμβάνουν πράγματα όπως η σταθερότητα του σήματος και η έξοδος ισχύος, οι διάφορες παραμορφώσεις και το εύρος ζώνης.

Είναι πολύ σημαντικό να επιλέγεται ο σωστός αναλυτής για μια δεδομένη εργασία. Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι αναλυτών φάσματος: αναλογικοί και ψηφιακοί. Κάθε ένα έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του και η επιλογή πρέπει να καθορίζεται από τις παραμέτρους της εργασίας.

Ένας αναλογικός αναλυτής μπορεί να λειτουργήσει με υψηλότερες συχνότητες από έναν ψηφιακό αναλυτή. Ορισμένοι χρήστες πιστεύουν ότι ο ψηφιακός αναλυτής είναι ανώτερος, ωστόσο, επειδή μπορεί να παράγει καλύτερη ανάλυση συχνότητας. Η απάντηση μπορεί να βρίσκεται σε αυτό που έχει γίνει γνωστό ως υβριδικός αναλυτής. Αυτός ο αναλυτής χρησιμοποιεί έναν υπερετερόδυνο δέκτη, όπως και έναν αναλυτή αναλογικού φάσματος, για να μετατρέψει την είσοδο υψηλής συχνότητας σε χαμηλή συχνότητα με την οποία μπορεί να λειτουργήσει ένας ψηφιακός αναλυτής. Το ψηφιακό στοιχείο στη συνέχεια παράγει τα αποτελέσματά του χρησιμοποιώντας έναν μαθηματικό τύπο που ονομάζεται Γρήγορος Μετασχηματισμός Φουριέ (FFT).
Ενώ οι περισσότεροι άνθρωποι το αγνοούν εντελώς, ένας αναλυτής φάσματος μπορεί κάλλιστα να είναι μέρος της καθημερινής ζωής κάποιου. Τα μεγάφωνα και τα μαγνητόφωνα χρησιμοποιούν συχνά αναλυτές φάσματος για τη μέτρηση της απόδοσης και της απόκρισης συχνότητας. Μπορούν να είναι σημαντικά για τον προσδιορισμό της ευθυγράμμισης μικροκυμάτων και δορυφόρων. Οι αναλυτές φάσματος βρίσκονται επίσης αρκετά συχνά σε διάφορες βιομηχανίες για τη μέτρηση των επιπέδων ήχου.