8-spektrum analizer

4
1 LAB SISTEM ELEKTRONIKA STTTELKOM SPEKTRUM ANALIZER SPECTRUM ANALYZER Spektrum Analiser (Spectrum Analyser) didefinisikan sebagai penyelidikan mengenai distribusi energi sepanjang spektrum frekuensi dari sebuah sinyal listrik yang diketahui. Dari penyelidikan ini diperoleh informasi yang sangat berharga mengenai lebar bidang frekwensi (bandwidth), efek berbagai jenis modulasi, pembangkitan sinyal yang palsu dan begitu juga pada semua manfaatnya dalam perencanaan dan pengujian rangkaian RF dan pulsa. Karena kemampuan dan keterbatasan instrumentasi, analisis spektrum biasanya dibagi dalam dua kelompok utama, yaitu: Analisis spektrum audio dan Analisis spektrum RF (radio frequency). Analisis spektrum RF yang meliputi frekuensi dari 10 MHz sampai 40 GHz adalah lebih penting, sebab dia mencakup mayoritas yang paling banyak dalam pita-pita frekuensi (bands) komunikasi, instrumentasi industri, pelayaran (navigasi) dan radar. Fungsi Spektrum Analiser : 1. Tuning kontinyu penerima AM / FM dengan kisaran frequensi beberapa MHz 2. Mengukur amplitudo dan frequensi dari RFI yang dihasilkan oleh komputer atau alat elektrik, dan mengevaluasi hasil dari penyaringan frequensi 3. Menghapus sebuah daerah bagi frequensi yang tidak dikehendaki. 4. Memeriksa sinyal satelit TV dan subcarriernya (jika ingin tahu sinyal rahasianya) 5. Mengidentifikasi mode modulasi seperti AM, FM, SSB, FSK, PCM dan yang lainnya 6. Tracking sinyal pemancar dan penerima,memeriksa penguatan tiap tingkat ketika pembangunan, pemeriksaan kesalahan, dan pengetesan harmonisa dan distorsi modulasi 7. Memeriksa kondisi keluaran ‘pancaran’ pemancar 8. Memeriksa sekaligus frekuensi seluruh repeater lokal 9. Menerima ‘carrier utama’ atau ‘sub-carrier’ ATV sound 10. Antena penerima untuk hasil maksimum pada sebuah daerah pita frequensi 11. Antena penerima duplexer atau diplexer, mengukur VSWR, mengukur loss insertion dan filter penerima RF 12. Mengukur kuat medan Blok Diagram Spektrum Analiser Real Time Spectrum Analyzer Mahal karena terlalu banyak filter pita frekuensinya kurang lebar BPF BPF TDM PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Transcript of 8-spektrum analizer

Page 1: 8-spektrum analizer

1

LAB SISTEM ELEKTRONIKA STTTELKOM

SPEKTRUM ANALIZER

SPECTRUM ANALYZER • Spektrum Analiser (Spectrum Analyser)

didefinisikan sebagai penyelidikan mengenai distribusi energi sepanjang spektrum frekuensi dari sebuah sinyal listrik yang diketahui.

• Dari penyelidikan ini diperoleh informasi yang sangat berharga mengenai lebar bidang frekwensi (bandwidth), efek berbagai jenis modulasi, pembangkitan sinyal yang palsu dan begitu juga pada semua manfaatnya dalam perencanaan dan pengujian rangkaian RF dan pulsa.

Karena kemampuan dan keterbatasan instrumentasi, analisis spektrum biasanya dibagi dalam dua kelompok utama, yaitu:

• Analisis spektrum audio dan• Analisis spektrum RF (radio frequency).

Analisis spektrum RF yang meliputi frekuensi dari 10 MHz sampai 40 GHz adalah lebih penting, sebab dia mencakup mayoritas yang paling banyak dalam pita-pita frekuensi (bands) komunikasi, instrumentasi industri, pelayaran (navigasi) dan radar.

Fungsi Spektrum Analiser :1. Tuning kontinyu penerima AM / FM dengan kisaran frequensi beberapa

MHz2. Mengukur amplitudo dan frequensi dari RFI yang dihasilkan oleh

komputer atau alat elektrik, dan mengevaluasi hasil dari penyaringan frequensi

3. Menghapus sebuah daerah bagi frequensi yang tidak dikehendaki.4. Memeriksa sinyal satelit TV dan subcarriernya (jika ingin tahu sinyal

rahasianya)5. Mengidentifikasi mode modulasi seperti AM, FM, SSB, FSK, PCM dan

yang lainnya6. Tracking sinyal pemancar dan penerima,memeriksa penguatan tiap

tingkat ketika pembangunan, pemeriksaan kesalahan, dan pengetesan harmonisa dan distorsi modulasi

7. Memeriksa kondisi keluaran ‘pancaran’ pemancar8. Memeriksa sekaligus frekuensi seluruh repeater lokal9. Menerima ‘carrier utama’ atau ‘sub-carrier’ ATV sound10. Antena penerima untuk hasil maksimum pada sebuah daerah pita

frequensi11. Antena penerima duplexer atau diplexer, mengukur VSWR, mengukur

loss insertion dan filter penerima RF 12. Mengukur kuat medan

Blok Diagram Spektrum Analiser Real Time Spectrum Analyzer

• Mahal karena terlalu banyak filter• pita frekuensinya kurang lebar

BPF

BPF

TDM

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Page 2: 8-spektrum analizer

2

Swept Tune Spectrum Analyzer

• Spektrum analyzer jenis ini umumnya digunakan untuk gelombang mikro, tipe ini juga lebih sering digunakan dari pada tipe sebelumnya karena disinitidak menggunakan banyak filter sehingga harganya relatif murah. Untukjenis tipe swept tune ini tak dapat menampilkan gejala peralihan.

BPF

Swept Tune Spectrum Analyzer• Spesifikasi yang penting dari tipe ini adalah:• memiliki cakupan frekuensi audio sampai 220 GHz• wilayah daya masukan –125 dBm sampai –55 dBm

(wilayah dinamik 70 dBm)• resolusi antar frekuensinya berdekatan• dapat dikalibrasi• penunjukkan absolut dan relatif• dapat digunakan sebagai osiloskop• memungkinkan display storage ( untuk photografi )• keakuratan masukan 0.5 – 2.5 dB• resolusi 10 Hz – 1000 Hz

Peragaan Spektral Grafik sinyal AMBila amplitudo sebuah sinyal CW dengan frekuensi fc dimodulasi oleh sebuah nada tunggal fa, pita-pita sisi (sidebands) dibangkitkan pada frekuensi fc + fa.

Asalkan frekuensi, lebar spektrum, dan respon vertikal dari alat analisis terkalibrasi, peragaan pada layar CRT memberikan informasi numerik berikut :

(1) frekuensi pembawa; (2) (2) frekuensi modulasi;(3) persentase modulasi; (4) modulasi tidak linier(5) modulasi frekuensi yang terjadi

sekali-sekali (sebagaimana ditunjukkan oleh filter garis-garis spektral)

(6) lokasi dan kekuatan sinyal palsu.

Spektrum sinyal FM

Jika frekuensi fc dari sebuah sinyal CW dimodulasi pada suatu lajur fr, dia akan menghasilkan sejumlah pita-pita yang tidak terbatas

Pita-pita ini berada pada selang (inteval) fc + nfr, dimana n = 1,2,3,.... Dalam praktek, biasanya yang diperhatikan hanyalah pita-pita sisi yang mengandung daya yang berarti.

Modulasi Pulsa

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Page 3: 8-spektrum analizer

3

• PRESELECTOR yaitu sebuah broadband yang dapat menyediakan filter dimana dapat memotong osilator local dan membatasi sinyal RF, yang didapatkan dari mixer.

• Parameter-parameter spektrum analiser seperti sweep time (ST), Span (SP), resolution bandwidth dan video bandwidth (VB) adalah berpasangan, tergantung kriteria mana yang akan kita optimasikan.

• Ketika garis basis (utama) noise tidak seimbang, orang biasanya ingin meminimalisasikan sweep time (ST). Penentuan waktu yang dikeluarkan oleh spektrum analiser dalam setiap elemen resolusinya adalah

Tanpa Video Smoothing

• Waktu yang dikeluarkan spektrum analiser dalam passband harus konsisten dengan RB nya. Filter harus mempunyai waktu untuk mengecharge up jika dalam fungsi gaussiannya adalah

RB berhubungan dengan σ

Perhatikan Gambar di atas, di sini interval waktu yang ditunjukkan bagi filter sudah cukup tinggi yaitu naik dari 0,1 (x=10 dari respon maksimumnya, dan turun ke posisi 0,1)

Video Smoothing

• Ketika VWB diset MAN (manual) dan VB <= RB, waktu ekstra harus dipenuhi oleh filter video, agar tetap pada kondisinya semula sehingga persamaan sweep time menjadi :

Video smoothing mempunyai pengaruh dalam mengurangi, noise di baseline dengan cara meningkatkan waktu pada setiap resolusi elemen dengan sebuah faktor RB/VB. Kemudian untuk memisahkan pengontrolan antara Rb dan VB, spektrum analizer HP mempunyai perbandingan (rasio) RB/v untuk diset agar tetap fix ketika RB diubah.

• Jika ST tidak diset oleh MAN, sebuah spektrum analiser HP akan dengan otomatis menghitung nilai sweep time minimumnya yaitu seperti dibawah ini :

Apabila sweep time diset manual menjadi lebih kecil dari nilai semula, maka filter tidak akan merespon dengan tepat dan amplitudo dari spektrum analiser tidak akan terkalibrasi dengan tepat. Simbol UNCAL akan tampak di display

Noise• Persamaan radiometer memberikan noise

dalam spektrum

• Dimana dt/RB adalah waktu ketika spektrum analiser pada kondisi dalam resolution elemen pada titik sample. Jika sweep time secara otomatis menghitung dengan menggunakan persamaan diatas, maka didapat

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Page 4: 8-spektrum analizer

4

Diagram blok Spectrum Analyzerdengan system pengukuran

Tracking GeneratorTracking generator adalah sebuah sumber sinyal yang mengeluarkan output RF yang diperoleh dari pergeseran tuning dari spectrum analyzer.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com