ALAT UKUR DAN TEKNIK PENGUKURAN
Tujuan :
Setelah membaca paparan
penganalisa spektrum ini
diharapkan pembaca mampu :
1. Menjelaskan sejarah perkembangan penganalisa spektrum
2. Menjalaskan prinsip kerja pengnalisa spektrum waktu riil.
3. Memahami pengoperasian penganalisa spektrum waktu riil.
Pokok Bahasan :
Dalam pembahasan ini terbagi tiga kelompok pembahasan :1. Perkembangan Penganalisa Spektrum dari jenis Spektrum Analyzer , Vector Spektrum Analyzer dan Real-Time Spektrum Analyzer.
2. Bagian –bagian dan fungsi kerja sistem penganalisa spektrum waktu rill.
3. Pengukuran penganalisa spektrum waktu rill untuk pengukuran ranah frekuensi, waktu dan modulasi.
9.1. Pengantar Dan Sejarah Perkembangan Spektrum Analiser
9.1.1. Tantangan Pengukuran Sinyal RF Modern
Pengkarakterisasi perilaku sinyal RF sekarang ini memberi tantangan piranti yang diperlukan untuk mengetahui bagaimana parameter yang dimiliki frekuensi, amplitudo dan modulasi dalam waktu pendek dan lama. Dalam kasus ini penggunaan perangkat tradisional seperti penganalisa spektrum tersapu (swept spektrum analyzers/SA) dan penganalisa vector sinyal (vector signal analyzers /VSA) mungkin menyediakan snapshot dari sinyal ranah frekuensi dan modulasi, namun seringkali informasi tidak cukup untuk mengurai dinamika sinyal RF yang dihasilkan piranti. RTSA ditambah dimensi rumit lain untuk mengukur semua yang berkaitan dengan waktu.
Gambar Langkah sapuan penganalisa spektrum pada serangkaian unsur frekuensi seringkali terjadi kesalahan transien diluar arus sapuan jalur yang digaris kuning.
9.1.2. Pertimbangkan tugas pengukuran pada umumnya meliputi
♦ Transien dan pengambilan dinamiika sinyal dan analisis♦ Karakterisasi penyelesaian waktu PLL, hanyutan frekuensi, permasalahan dalam mikrofon
♦ Pendeteksian gangguan interferensi, analisa noise
♦ Penangkapan spektrum frekuensi dan sinyal loncatan frekuensi
♦ Pemantauan pemakaian spektrum, mendeteksi transmisi penjahat
♦ Pengujian pemenuhan, diagnosa EMI.
♦ Analisa modulasi analog dan digital
♦ Karakterisasi skema modulasi variasi waktu
♦ Pelacakan kerusakan komplek peralatan nirkabel standar menggunakan ranah korelasi
♦ Melakukan diagnosa kualitas modulasi
Setiap pengukuran yang berkaitan dengan sinyal RF yang berubah sepanjang waktu, sering tidak dapat diprediksi. Secara efektif karakterisasi sinyal ini, insinyur membutuhkan alat yang dapat memicu pada pengetahuan atau kejadian yang tidak dapat diprediksi, menangkap sinyal secara bebas dan menyimpannya dalam memori dan menganalisa parameter perilaku frekuensi, amplitudo dan modulasi dari waktu ke waktu.
9.2. Jenis-jenis Penganalisa Speltrum
9.2.1. Penganalisa Spektrum tersapuAnalisa Ranah FrekuensiTradisional
9.2.2. Penganalisa Vektor Sinyal Dengan Analisis Modulasi Digital
9.3. Dasar Analisa Spektrum Waktu Riil
Penembakan pemeragaan layar pendek daya terhadap frekuensi ditunjukkan pada gambar Pandangan waktu dikorelasikan, peraga daya terhadap frekuensi (kiri) dan spektogram (kanan) dan peraga spektogram untuk sinyal diilustrasikan dalam gambar Peraga Spektogram. Pada spektogram, bingkai tertua ditunjukkan di puncak dari perag dan bingkai yang sekarang ditunjukkan pada bagian dasar dari peraga. Pengukuran ini menunjukkan sinyal RF yang perubahan frekuensi dari waktu ke waktu, dan juga mengungkapkan transien sinyal pada tingkat rendah yang muncul dan hilang didekat akhir waktu dari blok. Karena data disimpan dalam memori, dapat digunakan penanda untuk melihat kembali melalui spektogram. Dalam gambar Pandangan waktu dikorelasikan, peraga daya terhadap frekuensi (kiri) dan spektogram (kanan) sebuah penanda telah ditempatkan pada kejadian transien pada peraga spektogram, yang menyebabkan spektrum berkaitan titik tertentu dalam waktu yang ditunjukkan dalam peraga daya terhadap frekuensi.9.3.1. Analisa Multi Ranah Korelasi Waktu
9.3.2. Prinsip Kerja SpektrumAnalisa Waktu Riil
9.3.3. Penganalisa SpektrumWaktu Riil
9.3.3.1. Pengubah Digital Turun
Pengubah digital sinyal IF dengankecepatan sampel FS. Pengubah digit IF kemudian dikirim ke DDC. Osilator numeris dalam DDC membangkitkan gelombang sinus dan cosines pada frekuensi pusat dari band yang menarik. Sinus dan cosines numeris ini dikalkan dengan pengubah digit IF, membangkitkan aliran sampel I dan Q yang berisi semua inforasi yang ada dalam IF asli. Aliran I dan Q kemudian dilewatkan melalui filter frekuensi rendah dengan lebar band yang dapat divariasi. Frekuensi cut-off rendah divariasi sesuai dengan luasan yang dipilih.9.3.3.2. Sinyal Bandpass I dan Q
Proses pengambilan band frekuensi dan pengubahannya ke baseband menggunakan konversi turun ditunjukkan gambar Informasi passband dipertahankan dalam Idan Q terjadi pada setengah kecepatan sampel. Sinyal IF asli diisi dalam ruang antara tiga membelah dua dari pencuplikan frekuensi dan pencuplikan frekuensi. Pencuplikan menghasilkan gambar dari sinyal ini antara nol dan ½ frekuensi pencuplikan. Sinyal kemudian dikalikan dengan sinus koheren dan sinyal cosines pada senter dari passband yang dipilih, membangkitkan sinyal baseband I dan Q. Sinyal baseband merupakan harga riil dan simetris dengan aslinya. Informasi yang sama diisi frekuensi positip dan negatip . Semua modulasi diisi bandpass asli juga diisi dua sinyal. Frekuensi pencuplikan minimum diperlukan untuk setiap setengah dari aslinya. Ini memungkinkan untuk membagi dengan dua.
ADC
Fe
D O C
X
90o
X
Desima tor
Osilator
numerik
Desimate N
Desimate N
Cos
Sinus
Fc =Fe
LPF Lebar band
Variabel
I
Q
Data baseband
ranah waktu
Bw/2 Fe Bw/2
IF didigitisasi IF
IF Analog
Koniversi turun digital /
Desimator
9.3.3.3. Penghapusan
Teorema niquist menyatakan bahwa sinyal bandpass membutuhkan sampel hana pada kecepatan setengah sampai dua kali frekuensi tertinggi dari yang diamati. Waktu dan frekuensi merupakan jumlah timbal balik. Pengamatan frekuensi rendah diperlukan untuk mengamati rekaman waktu panjang. Penghapusan digunakan untuk keeimbangan luas, pemrosesan waktu, rekaman panjang dan penggunaan memori. RSA sebagai contoh menggunakan kecepatan pencuplikan 51,2 MS/s pada pengubah A/D untuk mendigitkan lebar band 15 MHz. Rekaman I dan Q yang menghasilkan setelah DDC, memfilter dan menghapus untuk luasan 15 MHz pada kecepatan pencuplikan efektif setengah asli, yaitu 25,6 MS/s. Jumlah total dari sampel yang tidak berubah, ditinggalkan dengan dua satuan sampel, masing-masing mempunyai kecepatan efektif 25,6MS/s mengganti pengaturan tunggal 51.2 MS/S. Penghapusan lebih jauh membuat span lebih sempit, menghasilkan waktu rekaman lebih lama untuk sejumlah sampel ekuivalen. Kelemahan kecepatan efektif pencuplikan lebih rendah adalah mengurangi waktu resolusi. Keuntungan dari kecepatan efektif pencuplikan lebih rendah adalah kecepatan komputasi lebih sedikit, penggunaan memori untuk rekaman waktu berkurang sebagaimana ditunjukkan dalam tabel Span dipilih, dihapus dan kecepatan sampel efektif.Tabel Span dipilih, dihapus dan kecepatan sampel efektif
(Tektronix RSA3300A Series and WCA200A Series)
9.3.4. Pengaruh Ranah Frekuensid dan Waktu Terhadap Kecepatan Pencuplikan
Penggunaan penghapusan mengurangi kecepatan efektif pencuplikan mempunyai beberapa konsekuensi untuk parameter penting pengukuran ranah waktu dan frekuensi. Contoh membandingkan span lebar dan sempit ditunjukkan dalam gambar Contoh lebar band pengambilan lebar dan gambar Contoh lebar band pengambilan sempit.Peraga pengambilan band lebar suatu span frekwensi yang lebar dengan resoluasi ranah frekuensi relative rendah. Dibandingkan terhadap pengabilan lebar band yang lebih sempit, kecepatan
Gambar Contoh lebar band pengambilan sempit
15MHz
Span lebar
1 kHz
Span sempit
sampel lebih tinggi dan lebar band resolusi lebih lebar. Dalam ranah waktu, panjang bingkai lebih pendek dan resoluasi waktu leih halus. Panjang rekaman sama dalam istilah jumlah sampel yang disimpan, namun sebagian dari waktu ditampilkan oleh sampel yang lebih pendek. Gambar Contoh lebar band pengambilan lebar. mengilustrasikan lebar pengambilan lebar band dan table 2-2 memberikan contoh dunia riil. Dalam hal kontras., pengambilan sempit lebar band diperagakan sebagai span kecil dari frekuensi dengan resoluasi ranah frekuensi lebih tinggi. Dibandingkan dengan pengambilan lebar lebar band , kecepatan sampel lebih rendah, sementara resolusi lebar band lebih sempit. Dalam ranah waktu, panjang bingkai lebih panjang, resolusi waktu lebih kasar dan dapat disediakan liputan panjang rekaman waktunya bertambah. Gambar Contoh lebar band pengambilan sempit. mengilustrasikan pengambilan sempit lebar band dan table 2-2 memberikan dunia riil. Skala dari jumlah sedemikian seperti resolusi frekuensi terdapat beberapa tingkatan besaran yang berbeda dari pengambilan band lebar.
Tabel Perbandingan pengaruh perubahan pengaturan span pada ranah frekuensi dan waktu
( RSA3300A Series and WCA200A Series)
9.3.5. Pemicuan Waktu Riil
9.3.6. Baseband DSP
Hampir semua pengukuran penganalisa spektrum waktu riil dilakukan melalui pemroses sinyal digital (DSP) dari aliran data I dan Q yang dibangkitkan oleh blok DDC dan disimpan ke dalam memori akuisisi. Berikut ini merupakan diskripsi dari beberapa fungsi utama blok yang diimplementasikan dengan DSP. 9.3.6.8. Kalibrasi / Normalisasi Kalibrasi dan normalisasi mengganti untuk penguatan dan respon frekuensi dari rangkaian analog yang mendahului pengubah analog ke digital (A/D). Kalibrasi dilakukan di pabrik dan disimpan dalam memori berupa table-tabel kalibrasi. Koreksi dari table-tabel yang disimpan diaplikasikan untuk mengukur sebagai besaran yang diperhitungkan. Kalibrasi diberikan ecara teliti dapat dilacak pada lembaga yang bertanggungjawab pada standarisasi pengukuran.Normalisasi pengukuran yang dilakukan secara internal untuk mengkoreksi variasi yang disebabkan oleh perubahan temperature, umur dan satuan ke satuan lain yang berbeda. Seperti halnya kalibrasi, konstanta normalisasi disimpan dalam memori dan diaplikasikan sebagai koreksi pada perhitungan pengukuran.
9.3.8. Penyaringan
Banyak proses pengukuran dan kalibrasi membutuhkan penyaringan dalam penambahan penyaringan dalam IF dan DDC / penghapus. Penyaringan dikerjakan secara numeric pada sampel I dan Q yang disimpan dalam memori.Pewaktuan, Sinkronisasi dan Pensampelan kembali Pewaktuan berkaitan dengan sebagian besar sinyal kritis pada kebanyakan sistem RF modern. RSA memberikan analisa yang berkaitan dengan waktu dari spektrum, modulasi dan daya sehingga memungkinkan waktu berhubungan antara variasi karakteristik RF untuk diukur dan diteliti. Clock sinkronisasi dan sinyal pensampelan kembali dibutuhkan untuk demodulasi dan pemrosean pulsa.
9.3.9. Analisa Transformasi Fast Fourier PENGANALISA SPEKTRUM
9.3.10. Modulasi Amplitudo, Frekuensi dan Pasa
Pembawa RF dapat mengantarkan informasi dalam banyak cara didasarkan pada variasi amplitudo, pasa dari pembawa. Frekuensi merupakan waktu yang diturunkan dari phasa. Frekuensi modulasi (FM) meskipun waktu diturunkan dari pasa modulasi (PM). Pengunci pergeseran pasa quadrature (QPSK) merupakan format modulasi digital yang symbol berbagai titik keputusan terjadi pada 90° dari pasa. Quadratute Amplitudo Modulation (AM) merupakan format modulasi tingkat tinggi yang kedua amplitudo dan pasa divariasi secara serempak untuk memberikan berbagai keadaan. Bahkan format modulasi sangat kompleks seperti Orthoganal Frequency Division Multiplexing (OFDM) dapat menjadi dekomposisi kedalam besaran dan komponen pasa. Besaran dan pasa dapat dipandang sebagai panjang dan sudut vector dalam sistem coordinator polar. Pada itik yang sama dapat diekspresikan dalam koordinatcartesian atau koordinat segi empat. Format I/Q dari sampel waktu disimpan dalam memori oleh RSA secara matematis ekuivalen koordinat Cartesian, I dengan mempresentasikan I horizontal atau komponen X dan Q vertikal sebagai komponen Y.Gambar Vektor besaran dan pasa mengilustrasikan besaran dan pasa dari vector sepanjang komponen I dan Q. Demodulasi Am terdiri dari penghitungan besaran sesaat untuk setiap sampel I/Q disimpan dalam memoro dan menggambarkan hasil dari waktu ke waktu. Modulasi PM terdiri dari penghitungan sudut pasa darisampel I dan Q dalam memori dan menggambarkannya dari waktu ke waktu setelah penghitungan untuk discontinuitas dari fungsi arctangent pada ±∏/2. Suatu kali pasa PM dihitung untuk direkam waktunya, FM dapat dihitung dengan mengambil waktu penurunan.
Besar =
Fasa = tan-1 (Q/I)
I2 + Q2
I
Q
9.3.10.1. Modulasi Digital
Pemrosesan sinyal dalam sistem komunikasi digital pada umumnya ditunjukkan pada gambar 9-31. Proses memancarkan dimulai dengan mengirim data dan clock. Data dan clock dilewatkan melalui sebuah encoder yang menyusun data kembali, dan menambahkan bit sinkronisasi serta mengembalikan jika terjadi kesalahan dalam membuat sandi dan perebutan (scrambling). Data kemudian dipisah ke dalam alur I dan Q dan disaring, perubahan bentuk gelombang dari bit ke analog yang kemudian dikonversi ke atas ke dalam kanal yang tepat dan dipancarkan ke udara. Pada saat dipancarkan sinyal mengalami penurunan karena pengaruh lingkungan yang tidak bisa diacuhkan.
Filter Rx Filter Sinyal pemancar Pemancar Penerima Enkoder Data Clock I Q IQ Osilator lokal konversi IQ Osilator lokal Perbaikan frekuensi clock, data Demodulasi Dekoder Data Clock
Proses penerimaan kebalikan dengan proses transmisi dengan beberapa langkah tambahan. Sinyal RF dikonversi turun ke sinyal baseband I dan Q yang dilewatkan melalui penyarinng Rx seringkali dirancang untuk memindahkan interferensi intersimbol.
Kemudian sinyal diteruskan melalui algoritma dikembalikan pada frekuensi, pasa dan data dengan tepat. Ini diperlukan untuk mengkoreksi penundaan multi alur dan pergeseran Doppler dalam alur dan kenyataan bahwa osilator Rx dan Tx tidak selalu disinkronkan. Frekuensi, pasa dan clock dibetulkan, sinyal didemodulasi dan didekode kesalahan dikoreksi dan bit dibetulkan.
Banyak variasi modulasi digital meliputi FSK yang umum dikenal, BPSK, QPSK, GMSK, QAM, OFDM dan yang lain. Modulasi digital seringkali dikombinasi dengan penyaring, pengendali daya, koreksi kesalahan dan protocol komunikasi meliputi standard komunikasi digital tertentu yang tujuannya adalah untuk mentransmisikan bit bebas kesalahan dari informasi antar radio ujung berlawanan dari sebuah hubungan. Sebagian besar kompleksitas terjadi dalam format komunikasi digital diperlukan untuk mengganti kesalahan dan pelemahan yang masuk sistem sebagai sinyal yang berjalan melalui udara.
I Q
Osilator
lokal
Perbaikan
data, clock dan
frekuensi
Rekonstruksi
sinyal ideal
Comp
Comparator
Filter Rx
I
Q
Analisis modulasi RSTA
sebenarnya
I Q ideal
Q
I
Mode
operasi
RSTA
Tahapan pemrosesan sinyal diperlukan untuk analisis modulasi digital diilustrasikan dalam gambar Blok diagram analisa modulasi RSA Konversi Dasar pemrosesan sama seperti penerima kecuali bahwa pembetulan symbol digunakan untuk mengkonstruksi secara matematis sinyal I dan Q ideal. Sinyal ideal ini dibandingkan dengan yang sebenarnya atau diturunkan sinyal I dan Q untuk menghasilkan analisis pengukuran modulasi yang diperlukan.
9.3.10.1. Pengukuran Daya dan Statistik
RSA dapat melaksanakan pengukuran daya pada kdua ranah frekuensi dan ranah waktu. Pengukuran ranah waktu dibuat dengan memadukan daya dalam baseband I dan Q, sinyal disimpan dalam memori sampai interval waktu tertentu. Pengukuran ranah frekuensi dibuat dengan memadukan daya dalam spektrum sampai interval frekuensi tertentu. Penyaring kanal diperlukan untuk banyak pengukuran yang standar, kemungkinan diaplikasikan pada kanal daya. Parameter kalibrasi dan normalisasi juga diaplikasikan untuk mempertahankan katelitian pada semua kondisi yang dispesifikasikan.Komunikasi standar seringkali menspesifikasi pengukuran statistik untuk komponen dan piranti akhir pemakai. RSA memiliki pengukuran rutin menghitung statistik yang demikian seperti Complementary Cumulative Distribution Function (CCDF) dari sinyal yang seringkali digunakan untuk mengkarakterisasi perilaku daya puncak ke rerata dari sinyal yang dimodulasi kompleks.
9.3.10.2. Pengukuran Dengan Real-Time Spektrum
Beberapa hal detail yang bersangkutan kecepatan pengambialn sampel dan jumlah titik FFT merupakan produk mandiri. Sebagaimana pengukuan yang lain dalam pembahasan ini berisi informasi aplikasi khusus RSA dan WCA seri penganalisa spektrum waktu riil.9.3.11. Pengukuran Ranah Frekuensi
9.3.11.1. SA waktu Riil
Mode ini memberikan pengambilan tak terikat dalam waktu riil, pemicuan waktu riil dan kemampuan menganalisa pengambilan data ranah waktu diperagakan menggunakan daya terhadap frekeunsi dan spektogram. Mode ini juga memberikan beberapa pengukuran otomatis seperti pengukuran frekuensi pembawa ditunjukkan pada gambar Spektogram frekuensi sinyal hopping mode SA waktu riil.
Gambar Beberapa blok yang diperoleh dengan menggunakan picu topeng frekuensi untuk mengukur pengulangan frekuensi transien pensaklaran
Spektogram mempunyai tiga sumbu :
1. Sumbu horizontal menampilkan frekuensi
2. Sumbu vertikal menampilkan waktu
3. Warna menunjukkan besarnya amplitudo
Bila dikombinasikan dengan kemampuan pemicuan waktu riil, ditunjukkan dalam gambar Beberapa blok yang diperoleh dengan menggunakan picu topeng frekuensi untuk mengukur pengulangan frekuensi transien pensaklaran.
spektogram menjadi alat pengukuran yang lebih bergana guna untuk sinyal RF dinamis. Ada beberapa hal yang harus diingat pada saat menggunakan peraga spektogram :
✦ Bingkai waktu span-mandiri (span lebar = waktu singkat)
✦ Satu langkah vertikal melalui spektogram sama dengan satu frame waktu riil
✦ Satu bingkai waktu riil sama dengan 1024 sampel ranah waktu
✦ Bingkai terlama berada pada puncak layar, bingkai terbaru ada pada dasar layar
✦ Data dalam blok secara tak terikat diambil dan dalam waktu yangbersangkutan
✦ Garis hitam horizontal pada penampilan spektogram menunjukkan batas antar blok. Terdapat tiga celah dalam waktu yang terjadi antar akuisisi.
✦ Garis putih pada sisi kiri dari peraga spektogram menandakan data setelah dipicu
9.3.11.2. Standar SA
Mode standar SA ditunjukkan dalam gambar Mode SA standar menunjukkan pengukuran frekuensi diatas 1GHZ, memberikan pengukuran ranah frekuensi yang menandingi SA sapuan tradisional. Span frekuensi yang melebihi lebar band waktu riil dari instrumen, ini dicapai dengan mengatur span RSA seperti pada penganalisa spektrum tradisional kebanyakan. Mode ini juga memberikan RBW yang dapat diatur, fungsi rerata dan kemampuan mengatur FFT dan pengaturan jendela. Picu waktu riil dan pengambilan tak terikat waktu riil tidak dapat disediakan dalam mode SA standar.
Gambar Perbandingan spektogram frekuensi terhadap waktu
9.3.6.11.3. SA Dengan Spektrogram
Mode SA dengan spektogram memberikan fungsi sama seperti mode SA standar dengan tambahan peraga spektogram. Mode ini memungkinkan pemakai memilih span yang lebih besar dari pada lebar band maksimum akuisisi waktu riil dari RSA. Tidak sebagaimana dalam mode SA waktu riil, meskipun SA dengan mode spektogram tidak memiliki picu waktu riil, tidak ada pengembailan tanpa ikatan data tidak disimpan dalam memori instrumen. Ini membuatnya tidak mungkin untuk memutar balik membaca waktu melalui data yang diperagakan pada spektogram.9.3.6.11.4. Pengukuran Ranah Waktu
Pengukuran frekuensi terhadap waktu memperagakan frekuensipada sumbu vertikal dan waktu pada sumbuhorisontal. Ini memberikan hasil serupa dengan apa yang ditunjukan pada peraga spektogram, dengan dua hal penting yangberbeda. Pertama pandangan frekeunsi terhadap waktu mempunyai resolusi ranah waktu yang lebih baik dari pada spektogram. Kedua pengukuran ini menghitung nilai rerata frekuensi tunggal untuk setiap titik waktu, alat ini tidak dapat memperagakan berbagai sinyal RF seperti yang dapat dilakukan spektogram.Spektogram merupakan kompilasi dari bingkai dan memiliki garis demi garis resolusi waktu yang sama dengan panjang satu bingkai dan pandangan frekuensi terhadap waktu memiliki resolusi waktu satu interval sampel.
Dengan asumsi 1024 sampel dalam satu bingkai, resolusi dalam mode ini adalah 1024 kali lebih halus dari pada spektogram. Ini membuat mudah untuk melihat pergeseran frekuensi yang kecil dalam detil besar. Fungsi hampir menyerupai counter yang sangat cepat. Setiap 1024 titik sampel menunjukkan harga frekuensi, apakah span beberapa ratus hertz atau megahertz. Frekuensi sinyal konstan sebagaimana CW dan AM menghasilkan suatu tingkat peraga datar.
Pandangan frekuensi terhadap waktu memberikan hasil terbaik bila terdapat sinyal yang relatip kuat pada frekuensi yang unik. Gambar 3-4 merupakan ilustrasi perbandingan yang sederhana frekuensi terhadap waktu diperagakan dengan spektogram.
Peraga frekuensi terhadap waktu merupakan suatu cara melihat yang diperbesar memperbesar sebagian dari spektrogram. Ini sangat bermanfaat untuk menguji kejadian transien seperti frekuensi overshoot dan ringing. Bila terdapat berbagai sinyal dalam lingkungan yang diukur, atau sinyal dengan tingkat noise atau ada sebentar, spektogram tetap menunjukkan yang dikehendaki.
Ini memberikan visualisasi dari semua frekuensi dan aktivitas amplitudo pada span yang telah dipilih. Gambar Spektogram pengesetan frekuensi di atas 5 MHz of dan waktu 35 ms, gambar Frekuensi terhadap waktu pengesetan di atas 5 MHz dan waktu 25 ms, dan gambar Pengesetan frekuensi diatas 50Hz dari frekuensi dan waktu 1ms yang diperbesar menunjukkan tiga pandangan analisa yang berbeda dari akuisisi yang sama. Sebagaimana ditunjukkan dalam gambar Spektogram pengesetan frekuensi di atas 5 MHz of dan waktu 35 ms.
picu topeng frekuensi digunakan untuk mengambil sinyal transien yang berasal dari pemancar mempunyai permasalahan dengan stabilitas frekwensi selama bekerja. Karena osilator tidak diatur pada frekeunsi senter layar, sinyal RF pecahkan topeng frekuensi ditunjukkan pada sisi kiri karena picu. Gambar spektogram pada sisi kanan menunjukkan perilaku frekuensi dari alat yang diamati.
Gambar Frekuensi terhadap waktu pengesetan di atas 5 MHz dan waktu 25 ms
Pada dua gambar peraga beikutnya menunjukkan frekuensi terhadap waktu dari sinyal yang sama, gambar Frekuensi terhadap waktu pengesetan di atas 5 MHz dan waktu 25 ms. menunjukkan perilaku frekuensi yang sama seperti spektogram yang menggunakan panjang analisa 25 ms. Gambar Pengesetan frekuensi diatas 50Hz dari frekuensi dan waktu 1ms yang diperbesar menunjukkan kemampuan untuk memperbesar suatu analisa panjang 1ms, menunjukkan perubahan frekuensi dari waktu ke waktu dengan resolusi ranah waktu yang lebih halus. Ini mengungkapkan sisa osilasi pada sinyal yang terjadi setelah frekuensi mantap benar.
9.3.6.11.5. Daya Terhadap Waktu
Peraga daya terhadap waktu (gambar Peraga daya terhadap waktu) menunjukkan bagaimana daya dari perubahan sinyal pada sampel dengan basis sampel. Amplitudo sinyal digambarkan dalam skala logaritmis dBm. Peraga ini serupa dengan osiloskop pandangan ranah waktu sumbu horizontal memperlihatkan waktu. Sumbu vertikal menunjukan daya pada skala log, skala linier tegangan diganti dan diperlihatkan daya total yang dideteksi dalam span yang dipilih. Daya sinyal konstan akan diperagakan jejak rata karena tidak ada perubahan rerata daya per siklus. Setiap titik sampel waktu, daya dihitung sebagai berikut :
Gambar Pengukuran CCDF
Peraga daya terhadap waktu dapat disediakan dalam jendela overview untuk semua pengukuran waktu riil. Ini dapat juga ditunjukkan jendela analisa menggunakan mode daya terhadap waktu.
9.3.6.11.6. Komulatif Komplementer
9.3.6.11.6.1. Fungsi Distribusi Pandangan peraga
Complementary Cumulative Distribution Function (CCDF) kemungkinan daya puncak diatas rerata melampaui sinyal yang diukur, amplitudo diperagakan pada sumbu horizontal.Kemungkinan diperagakan sebagai persen dalam skala vertikal. Sumbu vertikal logaritmis. Analisa DDF mengukur factor crest variasi waktu, yang mana ini penting untuk sinyal digitalkebanyakan, khususnya yang menggunakan CDMA atau OFDM. Faktor crest merupakan perbandingan puncak tegangan sinyal dibagi dengan rerata tegangan, hasil diekspresikan dalam dB.
Faktor crest sinyal menentukan seberapa linier suatu pemancar atau penerima harus pada tingkatan berapa sehingga mampu mencegah distorsi sinyal pada tingkat yang tidak dapat diterima.
Kurva CCDF ditunjukkan dalam gambar Pengukuran CCDF. sinyal diukur dalam warna kuning dan jejak acuan Gaussian biru. CCDF dan factor crest menarik khususnya para perancang yang harus menyeimbangkan konsumsi daya dan performansi distorsi dari suatu piranti seperti penguat.
9.3.6.11.6.2. I/Q Terhadap Waktu
Transien I/Q terhadap waktu ditunjukkan pada gambar Pengukuranpengaturan transien I/Q terhadap waktu untuk data merupakan pandangan lain ranah waktu yang diperagakan amplitudo I dan Q sebagai fungsi waktu. Pengukuran ini ditunjukkan sinal keluaran I dan Q yang berasal dari pengubah digital menurun .Sebagai hasilnya, peraga ini tidak disinkronkan dengan modulasi yang mungkin ada pada sinyal yang sedang dianalisa, tidak sebagaimana pada mode pengukuran I/Q terhadap waktu dalam demodulasi digital. Pengukuran ini dapat dimanfaatkan sebagai alat pencari gangguan untuk pemakai ahli, khususnya berkaitan dengan kesalahan ketidakstabilan frekuensi dan pasa.
Gambar Analisa demodulasi AM sinyal pulsa dengan menggunakan pengunci pergeseran amplitudo
Gambar Analisa demodulasi PM pasa tak stabil melebihi panjang burst.
9.3.11.6.3. Pengukuran Ranah Modulasi Analisis Modulasi Analog
Pengukuran mode analog demodulasi untuk mendemodulasi dan menganalisa emplitudo modulasi (gambar Analisa demodulasi AM sinyal pulsa dengan menggunakan pengunci pergeseran amplitudo), frekuensi modulasi (Gambar Analisa demodulasi FM sinyal yang dimodulasi dengan sinus) dan modulasi pasa (gambar Analisa demodulasi PM pasa tak stabil melebihi panjang burst).Seperti pada pengukuran ranah waktu , alat ini didasarkan pada konsep analisis berbagai ranah, spektrum dan analisis jendela dapat diposisikan dimana saja dalam blok yang ditunjukkan dalam jendela overview.
9.3.6.11.7. Analisis Modulasi Digital
Mode demodulasi digital dapat mendemodulasikan dan menganalisa sinyal digital kebanyakan didasarkan pada penguncian pergeseran pasa (PSK), penguncian pergeseran frekuensi (FSK) dan modulasi amplitudo Quadrature (QAM).RSA memebrikan cakupan lebar dari pengukuran meliputi konstelasi, besar kesalahan vector (EVM), besar kesalahan, kesalahan pasa, demodulasi I/O terhadap waktu, table symbol dan diagram mata. Untuk membuat pengukuran ini, diperlukan pengaturan variable yang tepat seperti jenis modulasi, kecepatan symbol, pengukuran jennies penyaring, dan acuan jenis penyaring. RSA memberikan solusi yang kuat untuk karakterisasi dinamika sinyal dimodulasi dengan mengkombinasikan pengukuran demodulasi digital dari VSA dengan pemicuan waktu riil dan analisa multi ranah yang dikorelasikan dengan waktu, seperti diilustrasikan pada gambar Analisa EVM dari waktu ke waktu sinyal 16 QAM mengungkapkan distorsi amplitudo, gambar Peraga konstelasi menunjukkan pasa dan gambar Peraga diagram mata menunjukkan kesalahan besaran rendah dalam sinyal PDC.
Gambar Peraga konstelasi menunjukkan pasa
9.3.6.11.8. Analisis Modulasi Standar
RSA juga memberikan solusi untuk analisis modulasi dari beberapa komunikasi standar seperti W-CDMA, HSDPA, GSM/EDGE, CDMA 2000, 1 X EV-DO. Gambar Analisa modulasi W-CDMA handset dibuka loop penendali daya dan gambar Spektogram, konstelasi, EVM dan kesalahan pasa terhadap waktu dari frekuensi hopping sinyal menunjukkan contoh analisis modulasi standar.
Gambar Spektogram, konstelasi, EVM dan kesalahan pasa terhadap waktu dari frekuensi hopping sinyal
9.3.6.11.9. Peraga Kodogram
Peraga codogram gambar 9-51 dari penganalisa spektrum waktu riil ditambah sumbu waktu untuk pengukuran daya ranah kode untuk komunikasi standar didasarkan CDMA. Seperti spektogram, kodogram secara intuitif menunjukkan perubahan dari waktu ke waktu. Gambar Pengukuran kodogram dari mode W-CDMA merupakan peraga kodogram dari RSA. Kodogram ini khusus mensimulasi W-CDMA dimampatkan mode hand-off kecepatan data sementara ditambah untuk membuat ruang ringkas. Terdapat celah sementara dalam transmisi, celah ini mengijinkan penggunana peralatan dual-mode WCDMA/ GSM untuk mengamati ketersediaan GSM di stasiun basis, sementara tetap dihubungkan ke W-CDMA node B.Macam-macam model Penganalisa Spektrum di Pasaran
Penganalisa spektrum gelombang mikro yang telah
ditingkatkan dengan cakupan frekuensi 9 kHz sampai 22
GHz.
Penganalisa spektrum dengan cakupan 9 kHz sampai 30 GHz . Mempunyai keunggulan performansi distorsi rendah dan tingkat ketelitian frekuensi tinggi dan mudah digunakan.
Keunggulan lebar band dari 2 kHz sampai 40 GHz.
Penganalisa spektrum dengan cakupan 9 kHz sampai 30 GHz . Mempunyai keunggulan performansi distorsi rendah dan tingkat ketelitian frekuensi tinggi dan mudah digunakan.
Keunggulan lebar band dari 2 kHz sampai 40 GHz.
Gambar Pengukuran kodogram dari mode W-CDMA diringkas kesalahan pasa terhadap waktu dari frekuensi hopping sinyal
Penganalisa spektrum protabel dengan leba band 9 kHz sampai 26,5 GHz. Penganalisa spektrum mengkombinasi pasa noise, sensitivitas, lebar band resolusi 1 Hz, cakupan penalaan sintesa dan dinamika lebar.
Penganalisa spektrum dengan cakupan frek uensi dari 100 Hz sampai GHz. Penganalisa spektrum sapuan tertala dengan analog ke digital untuk peragaan dan analisa data.
Penganalisa spektrum dengan lebar band 3 GHz. secara normal digunakan dengan pembangkit sinyal noise rendah untuk memperbaiki sistem.
Penganalisa spektrum dengan keunggulan performansi dan kemampuan menekan harga, Perancangan ahli dan teknisi membutuhkan peningkatn sebelumnya berupa peralatan penganalisa spektrum yang ekonomis. Penganalisa spektrum dirancang untuk mengantarkan ketelitian analisis gelombang nirkable LAN dan sinyal seluler tinggi, meliputi sistem medis monitoring pasien nirkabel.
Penganalisa spektrum dirancang untuk mengantarkan ketelitian analisis gelombang nirkable LAN dan sinyal seluler tinggi, meliputi sistem medis monitoring pasien nirkabel, cakupan dinamis dari 101 dB merupakan yang terbaik dalam tingkatan ini.
Gambar 9-53. Macam-macam model penganalisa spektrum di pasaran
9.3.6.11.10. Data dan Spesifikasi
Beberapa model penganalisa spektrum waktu riil disediakan dengan spesisikasi di bawah ini.Tabel 9- 3 Spesifikasi
Data Spesikasi
Tabel 9- 4 Data spesifikasi
9.4. Aplikasi Dalam Penggunaan
9.4.1. Informasi Keselamatan
Berikut ini simbol-simbol keamanan yang digunakan pada manual ini. Familiarkan diri anda dengan symbol-simbol beserta maknanya sebelum mengoperasikan peralatan ini.Tabel 9-5. Simbol-simbol keamanan Peringatan Mengingatkan adanya resiko.
Perhatikan prosedur yang jika dilakukan secara tidak benar atau diabaikan dapat mengakibatkan luka atau menewaskan. Jangan berproses di luar peringatan sampai kondisi-kondisi yang ditandai secara aman didapatkan dan dipahami.
Perhatian Perhatikan tanda resiko. Ini merupakan perhatian terhadap prosdur jika tidak dilakukan dengan benar atau diabaikan dapat mengakibatkan kerusakan atau merusakan instrument. Jangan berproses di luar tanda perhatian sampai kondisi yang ditandai secara aman ditemui dan dipahami.
Catatan Catatan perlu informasi khusus untuk diperhatikan pemakai. Menyediakan informasi operasional atau instruksi tambahan di mana pemakai harus sadar.
Dokumentasi lambang instruksi. Produk ditandai dengan lambang ini bila diperlukan pemakai untuk mengacu pada instruksi dokumentasi.
Lambang ini digunakan untuk menandai posisi saklar saluran daya.
Simbol ini digunakan untuk menandai posisi stanbby (siap pakai) dari saklar daya.
Simbol menunjukan bahwa daya masukan yang diperlukan adalah AC.
Kebutuhan alat meliputi :
Tabel 9-6. Kebutuhan alat pelengkap
Test Equipment Spesifikasi Jumlah Sumber sinyal Sinyal Generator 0,25 MHz sampai 4 Mhz Ext RF input 2 Adapter 3 Type-N(m) ke BNC (f) Terminasi 50 ? Type N(m) Kabel BNC 122 cm 3 Jembatan penyearah 1 Filter Bandpass Cut off 200 Mhz bandwidth 10 Mhz 2 Low pass filter Frekuensi cut off 300 MHz 2 Antena RF
9.4.2. Mengukur perbedaan antara dua sinyal pada layar
Dengan menggunakan penganalisa, mudah untuk membandingkan perbedaan frekuensi dan amplitudo sinyal, yang demikian ini seperti spektrum sinyal radio atau televise.Penganalisa fungsi dapat membandingkan dua sinyal pada saat keduanya pada saat yang sama muncul pada layar atau pada saat hanya satu muncul pada layar.
Melakukan preset dengan menekan tombol preset bila ada.
Menghubungkan RF output 10 MHz dari panel belakang ke INPUT pada panel depan.
Mengaur frekuensi pada 30 MHz dengan menekan Frequency, pada frekuensi senter 30 MHz.
Mengatur span pada 50 MHz dengan menekan SPAN, span 50 MHz.
Mengatur resolusi lebar band ke penghubung penganalisa spektrum dengan menekan
BW/Avg, Res BW (SA). Mengatur sumbu X pada dBm dengan menekan AMPLITUDO, juga pada sumbu Y dalam satuan dBm.
Mengatur tingkat acuan pada 10dBm dengan menekan AMPLITUDO, Ref Level 10 dBm. Sinyal acuan 10 MHz muncul pada peraga.
Tekan Peak Search untuk menempatkan marker pada puncak tertinggi . ( Next PK Right dan Next PK left disediakan untuk memindahkan marker dari puncak ke puncak). Marker akan berada pada sinyal acuan 10 MHz ditunjukkan gambar 9-54.
Gambar 9-54. Penempatan marker pada sinyal 10 MHz
* Menekan Marker, Delta untuk mengaktifkan marker kedua pada posisi marker pertama
* Pindahkan marker kedua ke puncak sinyal yang lain dengan menggunakan tombol panel depan atau dengan menekan Peak Search dan kemudian salah satu Next Pk Right atau Next Pk left. Next peak right ditunjukkan dalam gambar 9-55. Perbedaan amplitudo dan frekuensi diperagakan oleh marker dalam blok fungsi aktif dalam sudut kanan atas layar.
* Pembacaan resolusi marker dapat ditambah dengan mengatur menghitung fungsi frekuensi.
* Tekan marker, off untuk mengembalikan marker off.
Gambar 9-55. Penggunaan marker fungsi delta
9.4.3. Resolving Signals of Equal Amplitudo
Dua sinyal masukan amplitudo sama yang frekuensi hampir sama dapat muncul sebagai penjejakan tunggal pada peraga penganalisa.Penjejakan sinyal frekuensi tunggal, sapuan penjejakan penganalisa diatur keluar dari bentuk penyaring internal IF (Intermidiate frequency) yang dipilih. Penyaring lebar band diubah, lebar respon yang diperagakan berubah. Jika lebar penyaring yang digunakan dan amplitudo dua sinyal masukan frekuensinya sangat dekat, kemudian dua sinyal ini akan muncul sebagai satu sinyal Jika penyaring yang digunakan cukup sempit, dua sinyal masukan dapat dibeda-bedakan dan akan muncul sebagai puncak yang terpisah.
Jadi resolusi sinyal ditentukan oleh penyaring IF di dalam penganalisa. Lebar band dari penguat IF menunjukkan seberapa dekat kesamaan sinyal amplitudo yang masih bisa dibedakan satu sama lain. Resolusi fungsi lebar band dipilih dengan pengaturan penyaring IF untuk pengukuran. Pada umumnya, resolusi lebar band didefinisikan sebagai penyaring lebar band 3 dB.
Bagaimanapun, resolusi lebar band mungkin juga didefinisikan sebagai 6 dB.
Pada umumnya, untuk memecahkan dua sinyal amplitudo sama, resolusinya lebar band harus kurang atau sama dengan frekuensi pemisah dari dua sinyal.
Jika lebar band adalah sama untuk memisahkan dan lebar band video kurang dari resolusi lebar band, sebuah dip mendekati 3 dB tampak diantara puncak dua sinyal yang sama dan ini jelas bahwa lebih dari satu sinyal yang ada gambar 9-58.
Dalam mempertahankan pengukuran penganalisa terkalibrasi, waktu sapuan secara otomatis diatur pada harga yang berbanding terbalik kuadrat terhadap resolusi lebar band (1/BW2 untuk resolusi lebar band 1KHz). Sehingga jika resolusi lebar band dikurangi dengan factor 10, waktu sapuan ditingkatkan dengan factor 100 pada saat pengaturan waktu sapuan dihubungkan sapuan dengan lebar band. Waktu sapuan juga berupa fungsi dari jenis deteksi yang dipilih (deteksi puncak lebih cepat dari pada sampel atau deteksi rerata) . Untuk waktu pengukuran lebih pendek fungsi detector digunakan, sapuan detector puncak lebih cepat dari pada sapuan sampel dan detector rerata. Penganalisa memungkinkan untuk memilih dari 10 Hz sampai resolusi lebar band 3 Mhz.
9.4.4. Pemecahan Sinyal
Memecahkan dua sinyal sama amplitudo dengan frekuensi pemisah 100 kHz.
1. Menghubungkan sumber dan masukan penganalisa seperti gambar 9-56.
2. Mengatur sumber pada frekuensi 300 MHz. Mengatur frekuensi dari sumber lain 300,1 MHz . Amplitudo kedua sinyal pada keluaran jembaran diatur mendekati 20 dBm.
3. Mengatur penganalisa spektrum sebagai berikut :
* Menekan preset, preset pabrikan jika ada
* Mengatur sumbu Y dalam satuan dBm dengan menekan AMPLITUDO, lagi, Y-Axis Units, dBm.
Gambar 9-56 Pengaturan pencapaian dua sinyal
4. Mengatur frekuensi senter pada 300 Mhz dengan menekan FRQUENCY, Center Freq, 300, Mhz.
5. Mengatur span sampai 2 MHz dengan menekan SPAN, Span, 2, Mhz.
6. Mengatur resolusi ebar band sampai 300 kHz dengan menekan BW/Avg, Res BW, 300,kHz.
7. Puncak sinyal tunggal kelihatan seperti gambar 9- 44.
Catatan :
Jika puncak sinyal tidak ada pada peraga, kerjakan sebagai berikut :
Tambahkan span sampai 20 Mhz dengan menekan SPAN, Span, 20, Mhz.
Tekan Peka Search, FRRQUENCY, Signal Track (On).
Tekan SPAN, 2 MHz untuk membawa sinyal ketengah layar.
Tekan FREQUENCY, Sinyal Track (Off).
Gambar 9-57. Sinyal amplitudo sama belum terpecahkan
8. Karena resolusi lebar band harus kurang dari atau sama dengan frekuensi pemisah dari dua sinyal, resolusi lebar band harus digunakan 100 Khz. Perubahan resolusi lebar band pada100 Khz dengan menekan BW/Avg, Res BW, 100, Khz. Puncak dari sinyal menjadi rata menunjukkan bahwa dua sinyal ada sebagaimana digambarkan dalam gambar 9-57.
Menggunakan tombol atau kunci untuk pengurangan lebih jauh resolusi lebar band dan pemisahan sinyal yang lebih baik.
Gambar 9-58. Resolusi sinyal amplitudo sama sebelum lebar band video dikurangi
9.Mengurangi lebar band video sampai 10 kHz, dengan menekan Video, BW,10,kHz. Dua sinyal sekarang dapat dilihat seperti gambar 9-58. Menggunakan tombol panel depan atau kunci tahapan untuk pengurangan lebar band lebih jauh dan pemisahan sinyal leih baik.
9.4.5. Pengukuran Frekuensi
Membuat pencacah freuensi menambah resolusi dan ketelitian pembeacaan frekuensi. Pada saat menggunakan fungsi ini, jika perbandingan resolusi lebar band terhadap span terlalu kecil (kurang dari 0,002), akan muncul pean Wiswn Res BW pada peraga.
1. Mengatur sesuai ketetapan pabrik dengan menekan preset atau, factory preset jika ada.
2. Mengatur amplitudo sinyal acuan 50 MHz dari panel depan AMPTD REF OUT pada penganalisa INPUT, kemudian tekan Input / output, Amptd Ref Out (on).
3. Mengatur frekuensi senter pada 50 Mhz dengan menekan FREQUENCY, Center, Freq, 50, MHz.
4. Mengatur span pada 80 MHz dengan menakan SPAN, Span, 80, MHz.
5. Mengatur satuan sumbu Y pada dBm dengan menekan AMPLIUDE, More, Y-Axis Units, dBm.
6. Mengatur resolusi lebar band pada penghubung penganalisa spektrum dengan menekan BW/Avg, Resolution BW (SA).
7. Menekan Freq Count. Frekuensi dan amplitudo marker dan word marker akan muncul dalam fungsi area aktif. Hasil akan muncul dalam sudut kanan atas dari peraga.
8. Pindahkan marker dengan tombol panel depan, diturunkan setengah dari respon sinyal. Untuk mendapatkan perhitungan yang teliti, tidak diperlukan untuk menempatkan marker tepat dipuncak sinyal respon. Hasil pengukuran diperagakan seperti pada gambar 9-58.
9. Menambah resolusi pencacah dengan menekan Resolution dan kemudian memasukan resolusi yang diinginkan dengan menggunakan kunci atau angka keypad. Misal tekan 10, Hz. Marker pencacah akan tebaca disudut kanan atas layar. Resolusi dapat diatur dari 1Hz sampai 100 kHz.
10. Marker pencacah tetap sampai dioffkan. Pada saat mengoffkan marker pencacah dengan menekan Freq Count, kemudian Marker Count (Off).
Marker, Off juga mengembalikan marker pencacah off.
9.4.6. Pengukuran Sinyal Terhadap Noise
Prosedur pengukuran sinyal terhadap noise dibawah ini dapat diadaptasikan pada pengukuran sistem sinyal kebanyakan jika sinyal (pembawa) merupakan nada diskrit. Jika sinyal dalam sistem dimodulasi, ini memerlukan modifikasi prosedur untuk membetulkan pengukuran level sinyal yang dimodulasi. Misalnya sinyal 50 Mhz dengan amplitudo sinyal acuan digunakan sebagai sumber dasar. Amplitudo dinyal acuan diasumsikan menjadi sinyal menarik dan noise internal dari penganalisa diukur sebagai sistem noise. Untuk melakukan ini atur attenuator masukan sehingga kedua sinyal dan noise dalam kalibrasi yang baik pada daerah peraga.
Prosedur Pengukuran sinyal terhadap Noise :
1. Melakukan pengaturan sesuai pengaturan pabrik dengan menakan preset, factory preset (jika ada).
2. Mengatur ampitudoacuan sinyal internal 50 MHz dari penanalisa dengan menghubungkan kabel anatar panel depan AMPTD REF OUT ke INPUT penganalisa, kemudian tekan Input / output, Amptd ref Out (On).
3. Mengatur frekuensi senter pada 50 Mhz dengan menekan FREQUENCY, Center Freq, 50, MHz.
4. Mengatur span pada 1 MHz dengan menekan SPAN , Span, 1, MHz.
5. Mengatur satuan sumbu Y pada dBm dengan menekan AMPLITUDO, More, Y-Axis Units, dBm.
6. Mengatur resolusi lebar band pada penganalisa spektrum dengan menekan BW/Avg, Res BW (SA).
7. Mengatur tingkat acuan pada 10 dBm dengan menekan AMPLITUDO, Ref Level, - 10dBm.
8. Mengatur atenuasi pada 40 dB dengan menekan AMPLITUDO, Attenuation, 40, dB.
Gambar 9-59 Pencacah menggunakan penanda
9. Menekan Peak Search untuk menempatkan marker pada puncak sinyal.
10. Menekan Marker, Delta, 200, kHz untuk mengambil delta marker dalam noise pada offset tertentu, dalam kasus ini 200 kHz.
11. Menekan More, Function, Marker Noise untuk melihat hasil sinyal terhadap noise gambar 9-60.
Membaca sinyal terhadap noise dalam dB/Hertz dengan nilai noise ditentukan untuk lebar band noise 1 Hz. JIka harga noise untuk lebar band berbeda, pengurangan sebanding. Misal jika pembacaan penganalisa ? 70 dB/Hz namun lebar band yang dimiliki 30 kHz.
S/N=– 70 dB/Hz + 10 ?log?30 kHz?=–25.23 dB /?30 kHz? Jika marker delta setengah divisi dari repon sinyal diskrit, amplitudo sinyal acuan dalam kasus ini berpotensi untuk kesalahan dalam pengukuran noise.
9.4.7. Demodulasi Sinyal AM (Menggunakan Penganalisa sebagaiPenerima )
9.4.7.1. Stelan Tetap
Mode span nol dapat digunakan untuk pemulihan amplitudo modulasi pada sinyal pembawa.
Penganalisa bekerja sebagai penerima stelan tetap dalam span nol untuk memberikan pengukuran ranah waktu. Frekuensi senter mode sapuan diatur menjadi frekuensi span nol. Sumbu horizontal pada layar dikalibrasi dalam waktu, lebih baik dari pada kedua frekuensi dan waktu. Marker memperagakan nilai amplitudo dan waktu. Fungsi penetapan peraga bentuk gelombang sebagai berikut :
Figure 9-60. Pengukuran sinyal terhadap noise
Picu menstabilkan penjejakan bentuk gelombang pada peraga dengan pemicuan pada amplop modulasi. Jika modulasi sinyal stabil, Picu menstabilkan sinyal video mensinkronkan dengan sapuan bentuk gelombang yang dimodulasi
Mode linier digunakan dalam amplitudo modulasi (AM) pengukuran untuk mencegah distorsi yang disebabkan oleh penguat logaritmik pada saat pemodulasi sinyal.
Waktu sapuan diatur pada waktu sapuan penuh dari 5ms sampai 2000s (20 s sampai 2000 s jika diinstal pilih AYX). Waktu sapuan terbaca menunjuk sampai 10 divisi gratikul penuh. Waktu sapuan perdivisi ditentukan dengan pembacaan dibagi 10.
Lebar band resolusi dan video tetap pada harga sekarang bila span nol diaktifkan.
Melihat Bentuk Gelombang Modulasi dari Sinyal AM dalam Ranah Waktu
1. Menghubungkan sumber sinyal RF ke masukan penganalisa spektrum. Sinyal Generator yang digunakan dengan pengaturan berikut :
* Frekuensi RF 300 MHz
* Daya keluaran RF -10dBm
* AM on
* Kecepatan AM 1 kHz
* Kedalaman AM 80%
2. Melakukan pengaturan penganalisa spektrum berikut : * Tekan preset, factory preset (jika ada)
* Atur frekuensi senter pada 300 MHz dengan menekan FREQUENCY, Center Freq, 300, MHz
* Mengatur span pada 500 kHz dengan menekan SPAN, Span, 500, kHz
* Mengatur resolusi lebar band pada 30 kHz dengan menekan BW/Avg, Resolution BW, 30, kHz
* Mengatur satuan sumbu Y pada dBm dengan menekan AMPLITUDO, More, Y-Axis Unit, dBm
* Mengubah sapuan penganalisa pada 20 msec dengan menekan Sweep, Sweep Time, 20, ms perhatikan gambar 9-48.
3. Mengatur satuan sumbu Y pada V dengan menekan AMPLITUDO, More, Y-Axis Unit, V.
4. Posisi puncak sinyal mendekati tingkat acuan dengan menekan AMPLITUDO dan memutar tombol panel depan.
5. Mengubah jenis skala amplitudo ke linier dengan menekan AMPLITUDO, Scale Type (Lin).
6. Memilih span nol denga menekan salah satu SPAN, 0 , Hz atau menekan SPAN, Zero Span ditunjukkan gambar 9-62.
7. Menguah waktu sapuan pada 5ms dengan menakan Sweep, Sweep Time (Man), 5, ms.
8. Karena modulasi merupakan sinyal mantap, maka dapt digunakan picu video untuk memicu sapuan penganalisa pada bentuk gelombang dan kestabilan penjejakan, osiloskop seperti ini kebanyakan dengan menekan Trig, Video, dan mengatur level picu dengan tombol panel depan sampai sinyal stabil ditunjukkan gambar 9-63. Jika tingkat picu terlalu tinggi atau rendah bila mode picu ini diaktifkan, sapuan akan berhenti. Sehingga akan
Gambar 9-61 Sinyal AM Gambar 9-62.
Pengukuran modulasi dalam span nol
diperlukan pengaturan tingkat picu naik atau diturunkan melalui tombol panel depan sampai sapuan dimulai kembali.
9. Menggunakan marker dan delta marker untuk mengukur parameter waktu dari bentuk gelombang
Tekan Marker dan tengahkan marker pada puncak gelombang dengan menggunakan Peak Search atau tombol panel depan.
Tekan Marker, Delta dan tengahkan marker pada puncak berikutnya dengan menggunakan tombol panel depan atau menggunakan Peak Search dan Next Right (atau Next Pk Left) gambar 9- 64.
10. Penganalisa dapat menunjukkan % AM dengan cara sebagai berikut
* Mengatur picu free run dengan menakan Trig, Free Run
Gambar 9-64. Pengukuran modulasi dalam span nol
Gambar 9-65. Pengukuran parameter waktu
Gambar 9-63. Pengukuran modulasi dalam span nol
* Mengatur waktu sapuan 5s dengan menekan Sweep, Sweep Time, 5, s.
* Mengatur penyaring video pada 30 Hz dengan menekan BW/Avg, Video BW, 30, Hz.
* Mengubah tingkat acuan pada posisi penjejakan tengah layar dengan menekan AMPLITUDO, Ref Level dan mengatur tingkat acuan dengan menggunakan tombol panel depan.
* Melakukan reset penyaring video pada harga tinggi dengan menekan BW/Avg, Video BW, 100, kHz.
* Mengatur waktu sapuan 5 ms dengan menekan Sweep, Sweep, Time , 5, ms.
* Garis tengah horizontal dari gratikul sekarang berada 0% AM, garis puncak dan dasar 100% AM ditunjukkan gambar 9-66.
9.4.7.2. Demodulasi Sinyal FM
Sebagaimana dengan dengan modulasi amplitudo dapat menggunakan span nol untuk demodulasi sinyal FM.
Bagaimanapun tidak seperti kasus AM, tidak dapat menyederhanakan frekuensi pembawa dan melebarkanlebar band resolusi . Alsannya adalah detector amplop dalam respon penganalisa hanya variasi amplitudo, tidak ada perubahan amplitudo jika terjadi perubahan frekuensi dari sinyal FM dibatasi pada bagian datar dari lebar band resolusi.
Pada sisi lain, jikadiinginkan pengaturan penganalisa dari sinyal pembawa, dapat disediakan slop pendeteksi sinyal demodulasi dengan langkahlangkah berikut ini :
1. Menentukan lebar band resolusi dengan benar
2. Menentukan titik tengah perbandingan linier dari penyaring (salah satu sisi). Gambar 9-66. Sinyal AM demodulasi kontinyu
3. Menempatkan frekuensi penganalisa pada titik tengah layar dari peraga.
4. Mengatur span nol.
Sinyal demodulasi sekarang diperagakan, perubahan frekuensi telah diterjemahkan ke dalam perubahan amplitudo (gambar 9-56).
Contoh Demodulasi Sinyal FM Menentukan lebar band resolusi dengan benar. Dengan deviasi puncak 75 kHz, sinyal memiliki excursion puncak ke puncak 150 kHz. Sehingga harus didapatkan penyaring resolusi lebar band beralasan linier melampaui cakupan frekuensi.
1. Melakukan preset pabrikan dengan menekan preset, Factory preset (jika ada).
2. Mengatur on acuan sinyal internal 50 MHz dari penganalisa dengan menghubungkan panel depan AMPTD REF OUT ke INPUT penganalisa, kemudian tekan Input / output Amptd Ref Out (On).
3. Mengatur frekuensi senter pada 50 MHz dengan menekan FREQUENCY, Center Freq, 50, MHz.
4. Mengatur span 1 MHz dengan menekan SPAN, Span, 1, MHz.
5. Mengatur satuan sumbu Y pada dBm dengan menekan AMPLITUDO, More, Y-Axis Unit, dBm.
6. Mengatur tingkat acuan pada - 20 dBm dengan menekan AMPLITUDO, Ref Level, -20 dBm.
7. Mengatur lebar band resolusi pada 100 kHZ dengan menekan BW/Avg, Res BW, 100 kHz. Linier dimulai pada hampir 5 dB dibawah puncak.
8. Pilih marker dengan menekan Marker, kemudian memindahkan marker mendekati ½ divisi di bawah puncak kanan (frekuensi tinggi) dengan menggunakan tombol panel depan.
9. Menempatkan delta marker 150 kHz dari marker pertama dengan menekan Delta, 150, kHz. Antar marker akan terlihat linier.
10. Menentukan offset dari titik puncak sinyal yang diinginkan pada penyaring dengan memindahkan delta marker ke titik tengah. Tekan 75, kHz untuk memindahkan delta marker ke titik tengah. Gambar 9-67.
11. Tekan Delta untuk membuat marker aktif , marker acuan.
12. Tekan Peak Search untuk memindahkan delta marker ke puncak. Harga delta offset yang diinginkan misal 151 kHz, gambar 9-68.
9.4.7.3. Prosedur Demodulasi Sinyal FM
1. Menghubungkan antenna ke INPUT penganalisa
2. Membentuk preset pabrikan dengan menekan preset, factory preset (jika ada).
3. Mengatur penganalisa pada pada puncak, puncak salah satu sinyal pemancar FM local, misal 97,7 MHz dengan menekan FREQUENCY, Center Freq, 97.7 , MHz.
4. Mengatur span pada 1 MHz dengan menekan SPAN, Span, 1, MHz.
5. Menekan AMPLITUDO, Ref Level dan menggunakan tombol panel depan untuk membawa sinyal puncak pada tingkat acuan.
Gambar 9-67 Menetapkan titik offset
Gambar 9-68. Menentukan offset
6. Menekan Scale Type (Lin) untuk menempatkan penganalisa dalam mode skala linier.
7. Mengatur di atas atau di bawah sinyal FM dengan offset yang dinotasikan di atas dalam langkah 12, dalam contoh ini 151 kHz. Tekan FREQUENCY, CF Step, 151, kHz, kemudian tekan Center Freq dan menggunakan kunci langkah naik (?) atau langkah turun (?).
8. Mengatur lebar band resolusi pada 100 kHz, dengan menekan BW/Avg, Res BW, 100, kHz.
9. Mengatur span pada nol dengan menekan SPAN, Zero Span.
10. Meng offkan alignment otomatis dengan menekan Sistem, Alignment, Auto Align, Off.
11. Mendengarkan sinyal demodulasi melalui speaker dengan menekan Det/Demod, Demod, AM, Speaker (On), kemudian mengatur volume menggunakan tombol volume panel depan.
12. Mengaktifkan sapuan tunggal dengan menekan Single.
Ditunjujkkan gambar 9-69.
Gambar 9-69 Demodulasi sinyal broadcast
Selengkapnya tentang ALAT UKUR DAN TEKNIK PENGUKURAN
Beranda
Posting Komentar