Warum verwenden Spektrumanalysatoren Hüllkurvendetektoren?

Spektrumanalysatoren können normalerweise durch das folgende Blockdiagramm dargestellt werden:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Vor dem Eintritt in den Videofilter durchläuft das Signal einen Hüllkurvendetektor. Was ich nicht verstehe ist, warum das gemacht wird.

Soweit ich weiß, präsentiert der Hüllkurvendetektor an seinem Ausgang nur die Hüllkurve und nicht den Träger. Würde das also nicht das Trägersignal herausfiltern? Ich glaube, das ist unerwünscht, weil man auf dem Display sowohl den Frequenzinhalt des Trägers als auch der Hüllkurve sehen möchte. Wie funktioniert das eigentlich und warum?

An diesem Punkt in der Kette repräsentiert die Hüllkurve die Amplitude einer bestimmten Frequenz aus dem Eingangssignal.
Wenn in Ihrem Signal eine 3-MHz-Komponente vorhanden ist, sollte die Linie auf dem Display 3 Millionen Mal pro Sekunde auf und ab oszillieren?

Antworten (3)

Nach dem Mischen und Passieren des ZF-Filters bleibt im Wesentlichen ein kleiner Teil des Spektrums, das Ihr SA durchsucht. Wenn in diesem Teil des Spektrums ein Signal vorhanden ist, handelt es sich um eine Sinuswelle, und wenn Sie es mit der Hüllkurve erkennen, messen Sie tatsächlich die Spitzenamplitude dieser Sinuswelle. Das Spitzensignal ist 2 höher als der RMS-Wert, also perfekt nutzbar.

BEARBEITETER ABSCHNITT

Es gibt Fehler bei der Annahme, dass das erkannte Signal eine einzelne Sinuswelle ist. Wenn Sie beispielsweise einen Mittelungsfilter nach dem Hüllkurvendetektor verwenden und sich ansehen, was er Ihnen sagt, wenn sich eine einzelne Sinuswelle in diesem Teil des Spektrums befindet, würde dies einen Wert erzeugen, der 3 dB höher ist als der Effektivwert.

Wenn Sie andererseits drei Sinuswellen bei 999 kHz, 1000 kHz und 1001 kHz hätten, würde dies einen Pegel erzeugen, der nur 1 oder 2 dB über dem wahren RMS-Wert liegt, und dies führt zu einem kleinen Fehler.

Ich danke dir sehr! Eine letzte Frage. Bei Digitalanzeigen wird der Hüllkurvendetektor durch Peak-, Normal-, Sample- oder Normal-Erkennung ersetzt, richtig? Ich meine, haben diese die gleiche Rolle wie die Hüllkurvendetektoren in analogen Spektrumanalysatoren?
Die Rolle des Detektors, ob neu oder alt, besteht wie immer darin, die Leistung oder den RMS-Wert des Signals so schnell wie möglich darzustellen.
Aber funktionieren der Hüllkurvendetektor und die anderen Erkennungsarten (Peak, Normal, Sample usw.) gleichzeitig oder sind sie in gewisser Weise austauschbar?
Ich bin mit dieser Frage überfordert. Stellen Sie vielleicht eine neue Frage, die jemand mit besseren Kenntnissen beantworten kann.

Dieses Blockdiagramm ist für einen alten CRT-basierten Spektrumanalysator. Der horizontale Sweep stellt die Frequenz dar, die zu einem bestimmten Zeitpunkt gemessen wird (wie ein Sägezahn zur Zeit), und die vertikale Amplitude ist der Frequenzinhalt bei dieser Frequenz (genauer gesagt über einen engen Frequenzbereich).

Wenn das Eingangssignal ein modulierter Träger ist, zeigt das Display das Seitenband bzw. die Seitenbänder an.

Dieses Blockdiagramm zeigt einen analogen Spektrumanalysator im alten Stil.

Der Einfachheit halber wird an diesem Punkt ein Spitzenwertdetektor verwendet. Wie Andy sagt, ist das Spitzensignal 2 höher als der RMS-Wert, aber meine Betonung für eine Sinuswelle .

Leider sind viele Dinge, die ein Spektrumanalysator messen muss, keine Sinuswellen. Eine Sache ist Lärm. Eine andere ist eine komplexe Funkkommunikationsmodulation wie OFDM. Moderne Spektrumanalysatoren verzichten auf den letzten schmalen ZF-Filter, den Logamp und den Hüllkurvendetektor und digitalisieren in einer ziemlich breitbandigen ZF. Sie filtern dann digital den Kanal und führen eine echte Leistungserkennung in jedem Kanal durch. Dies ist weitaus nützlicher als die Spitzenwerterkennung, die für verschiedene Wellenformen unterschiedliche Verhältnisse zum Effektivwert aufweist.

Warum verwenden Spektrumanalysatoren Hüllkurvendetektoren?
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