Analizador de espectros HM5010/5011
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1. 10399190 LLOSINH PR a2eyiduiy 5L Jojenueny m axis 1 1 7 JexuN sseg Upimueas uag deg Aejdsiq q31 x 504 A NIV9 A 101640u99 ees Joie D nn ZHAOSZ pue EI sseg pueg 1012819 1250 18907 ZHIN6Z 191114 sseg pueg 7H0SZ wed Ag 31 pre SR 3l PE youms ypimueog 1010 9499 Buung GE 7292 103003 Aejdsig an ZHINZL 1250 12207 puz 7HINS 62 ZHINOSEL 191134 sseg pueg PUZ sseg pueg 92 2 092 1250 6555 18907181 GC sseg Reservado el derecho modificaci n 34 OLOSIAH oos YIZATVNV INnul23ds ZHINOOOL NADEL ZHIN 0001 Ala El syueuinajsu zn 2 HA GIMNVOS 0343 OLOSIAH 35 Reservado el derecho de modificaci n 20 Asz epu F2. Como se hab a indicado anteriormente no se debe sobrepasar la tensi n m xima de entrada Esto es especialmente importante ya que podr a ser que el analizador de espectros s lo muestre una parte del espectro de la aplicada Por esta raz n podr a ser que se hubieran aplicado niveles demasiado elevados que no son presentados en pantalla por estar fuera de la frecuencia presentada y podr an deteriorar el atenuador de entrada as como tambi n el mezclador de la primera etapa de mezcla V ase tambi n el cap tulo INPUT La atenuaci n m s alta 4 x 1088 la frecuencia m s alta utilizable scanwidth en 50MHz Div debe ser elegida antes de conectar una se al a la entrada del HM5010 HM501 1 Esto permite la detecci n de cualquier l nea de espectro que est dentro del rango de frecuencia medible y representable si la frecuencia central se ha situado en 500MHz Sila l nea base tiende a ascender en el momento en que se reduce la atenuaci n es un signo que indica que hay l neas espectrales fuera del m ximo del margen de frecuencia representable con excesiva amplitud Reservado el derecho de modificaci n 15 SCANWIDTH El campo de SCANWIDTH contiene indicadores luminosos que indican el margen de la frecuencia elegida por divisi n de ret cula El margen se puede ir incrementando con el bot n de la derecha y se puede disminuir con el de la izquierda La conmutaci n se efect a en pasos de 1 2 5 desde 100kHz div
3. 63 amv x 3NOHd ES d dd Reservado el derecho de modificaci n vos ZHINOSOL ro 25 ZHWSL O El ZHN HLaIMNVIS s u wnazsuj O3Hd YILNI uar LLOSINH H3ZA1VNV W HlD3dS LLOSINH 18 Reservado el derecho de modificaci n 37 38 Reservado el derecho de modificaci n Reservado el derecho de modificaci n 39 HAMEL Instruments Germany HAMEG Service Kelsterbacher Str 15 19 60528 FRANKFURT am Main Tel 069 67805 24 15 Telefax 069 67805 31 E mail service hameg de HAMEG GmbH 6 63533 Mainhausen Tel 06182 8909 0 Telefax 06182 8909 30 E mail France HAMEG Sarl 5 9 av de la R publique 94800 VILLEJUIF T l 1 4677 8151 Telefax 1 4726 3544 E mail hamegcom 9 magic fr Spain HAMEG S L Villarroel 172 174 08036 BARCELONA Tel f 93 4301597 Telefax 93 321220 E mail 5 Great Britain HAMEG LTD 74 78 Collingdon Street LUTON Bedfordshire LU1 1RX Phone 01582 413174 Telefax 01582 456416 E mail sales phameg co uk United States of America HAMEG Inc 266 East Meadow Avenue EAST MEADOW NY 11554 Phone 516 794 4080 Toll free 800 247 1241 Telefax 516 794 1855 E mail hamegny aol com Hongkong HAMEG LTD Flat B 7 F Wing Hing Ind Bldg 499 Castle Peak Road Lai Chi
4. dentro del margen de paso del filtro FI En mediciones de se ales discretas se consigue la sensibilidad m xima con el filtro m s estrecho de FI Filtros de V deo La medici n de se ales peque as puede ser dif cil cuando la amplitud de se al est al mismo nivel como el ruido medio del analizador de espectros Para poder visualizar en este caso mejor la senal se puede conectar un filtro de v deo en el trayecto de la se al del analizador de espectros detr s del filtro de Fl Mediante este filtro con un ancho de banda de pocos kHz se promedia el ruido interno del analizador de espectros As se puede visualizar en ciertas circunstancias una se al que desaparece entre el ruido Cuando el ancho de banda de Fl es muy estrecho en relaci n al Scanwidth Div elegido no se debe tener conectado el filtro de v deo ya que puede ocasionar una representaci n demasiado baja de la amplitud a causa de la limitaci n del ancho de banda Una C e ombinaci n no permitida de los par metros ajustados se indica en HM5010 a trav s del LED UNCAL 28 Reservado el derecho de modificaci n Sensibilidad Nivel de entrada m x La especificaci n de la sensibilidad de entrada de un analizador de espectros es arbitraria Una posibilidad de especificarla es la de definir la sensibilidad de entrada como el nivel que corresponde a la potencia de se al dela potencia media de ruido del analizador Ya que los analizadores de espectros m
5. en pasos de 1 2 5 0Hz div Zero Scan exactitud 10 lt 150kHz h 400kHz y 20kHz 4kHz 43Hz 100dBm hasta 13dBm 800B 10dB div 27dBm hasta 13dBm en pasos de 10dB 2dB 99dBm 12 5kHz FBB lt 75 70dBc 2 se ales separadas 3MHz lt 5 por encima del nivel medio de ruido 2dB ajustable alrededor de 10dB Borne BNC con impedancia de 500 0 hasta 40dB 4 x 10 dB Exactitud del atenuador de entrada 1dB Nivel m x de entrada Tracking Generator Margen de nivel de salida Atenuadores de salida Exactitud de los atenuadores Impedancia de salida Margen de frecuencia Respuesta en frecuencia Ruido en AF Varios Funcionamiento Tubo Rotaci n del haz Conexi n a red Consumo Protecci n Peso Medidas Con asa de apoyo variable 20dBm 0 1W con atenuaci n de 4088 10dBm 25Vcc con atenuaci n de OdB bOdBm 1dBm en 10 pasos de 108GB y variable 0 4088 4x10dB 1 50W borne BNC 0 1MHz hasta 1GHz 1 5dB 20dBc 10 hasta 50 8x10div ret cula interna Ajustable desde el frontal 115 230V 50 60Hz aprox 20W m x Clase de protecci n VDE 0411 aprox 6kg An 285mm 125mm L 380 mm Reservado el derecho de modificaci n Conjunto de sondas HZ530 para la diagnosis de EMC El conjunto de sondas HZ530 se compone de tres sondas activas de banda ancha para el dise o de grupos electr nicos y aparatos Contiene una sond
6. la sensibilidad del analizador de espectros La din mica m xima posible se alcanza cuando la l nea espectral con el nivel m s elevado justo no supera el nivel de referencia Respuesta en frecuencia La respuesta en frecuencia de un analizador se determina por la linealidad del analizador a trav s de su margen de frecuencias Para obtener una buena respuesta en frecuencia las p rdidas en el mezclador deben de ser independientes de la frecuencia Para presentaciones de amplitud de precisi n debe tener la respuesta en frecuencia una variaci n m nima a lo largo de todo el margen Pero justamente esta caracter stica s lo se consigue con una circuiter a mucho m s sofisticada El complejo ya debe ser mucho m s lineal en frecuencia desde un comienzo ya que las variaciones que pudieran aparecer no se pueden calibrar con facilidad Para la soluci n de trabajo de un analizador de espectros la medici n de varios niveles de con frecuencias diferenciadas se precisa una respuesta en frecuencia estrecha Si no quedar a su utilidad muy reducida Generadores de seguimiento Generadores de seguimiento tracking generator s lo en el HM501 1 y HM5006 son generadores especiales en donde la frecuencia de la se al de salida se direcciona a trav s de una fuente de se al externa En combinaci n con un analizador de espectros se genera as una de salida que sigue exactamente la sintonizaci n del analizador de espectro
7. se prueban entonces todos los m rgenes del scanwidth Los siguientes valores deben ser indicados Otra de las cualidades que determinan la calidad del HM5010 es la estabilidad en frecuencia Para ello deber a tenerse a disposici n un generador estable con se al anal gica de 500MHz Ya que para ello s lo entrar a en consideraci n un sintetizador se debe contentar uno con el zero peak del aparato Para el control se debe posicionar la CENTER FREQ exactamente sobre 000 0MHz Entonces debe quedar el zero peak en el medio de la ret cula Entonces se activa el margen de scanwidth en 0 2MHz div y se observa como de estable permanece el zero peak en elcentro de la ret cula Si en una hora se desplaza 1cm alrededor de la l nea central es se al de que la estabilidad de frecuencia est en orden Con variaciones mayores deber controlarse primero si han habido grandes variaciones de temperatura o corrientes de aire importantes en el habit culo Las m ltiples posibilidades de uso de un analizador de espectros se pueden aumentar mediante accesorios adecuados A este efecto HAMEG ofrece una selecci n de productos de alta calidad HZ32 HZ35 Cables BNC de varias medidas HZ 24 Diversos atenuadores fijos 500 HZ 530 Conjunto de sondas de medida para EMC Reservado el derecho de modificaci n 33 Block Diagram HM5010 11 Ajddns 149 oipny 19 1 H
8. 41571 3 Fusi n lenta T Tensi n de red 115V 10 Fusible intensidad T315mA Tensi n de red 230V 10 Fusible intensidad T160mA Reservado el derecho de modificaci n 13 Los valores acompanados por tolerancias son aplicables despu s de un calentamiento de 60 minutos con una temperatura ambiental de 23 2 Los valores sin tolerancias son valores que provienen de valores medios de producci n Principio de funcionamiento El analizador de espectros permite la detecci n de componentes espectrales de senales el ctricas En el margen de frecuencias de 0 15MHz hasta 1 GHz La detectada y su contenido debe ser repetitivo Al contrario que un osciloscopio que opera en modo Yt en el que se presenta la amplitud sobre un eje de tiempo el analizador de espectros presenta las amplitudes sobre el eje en frecuencia Yf Los componentes individuales de espectro de una se al se hacen visibles sobre el analizador de espectros El osciloscopio presentar a la se al como una forma de onda resultante El analizador de espectros trabaja de acuerdo al receptor triple superhet La se al que se debe medir FIn 0 15Mhz hasta 1050 MHZ se aplica al primer mezclador en donde se mezcla con la se al de un oscilador controlado de tensi n variable FLO 1350MHz 2350MHz Este oscilador se denomina el primer OL oscilador local La diferencia entre el oscilador y la frecuencia de entrada FLO FInz primera Fl es la primera
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10. Un ajuste especialmente de alta intensidad de la pantalla no es necesario ya que se ales escondidas pueden estar enmas caradas ya que el f sforo del TRC se excita m s en los puntos en d nde se presenta el ruido continuamente Estas se ales se detectan m s dif cilmente conforme se ensancha el trazo incluso con un ajuste de foco optimizado La manera en la que las se ales se presentan sobre el analizador de espectros normalmente permite reconocer cualquier se al f cilmente incluso con una intensidad baja Reservado el derecho de modificaci n 15 En base al principio de conversi n de frecuencia se visualiza una l nea espectral a OHz Esta l nea aparece cuando la primera frecuencia OL pasa los amplificadores y filtros de Fl El nivel de esta l nea espectral es diferente en cada instrumento Una desviaci n de la pantalla completa no indica un funcionamiento incorrecto Mandos de control 1 Intens Este bot n se utiliza para ajustar el brillo de la senal No debe intensificarse el trazo m s de lo necesario 2 Focus Este control ajusta la nitidez de la traza enfoque 3 Power El pulsador de power con s mbolos on off Si se conmuta este pulsador en su posici n de encendido se visualizar en la pantalla una traza de ruido despu s de aproximadamente 10s 4 TR trace rotation A pesar del blindaje de mumetal del TRC no se pueden evitar totalmente los efectos del campo magn tico terrestre sobre la
11. analizador simple y econ mico con una cobertura amplia pero con resoluci n y sensibilidad pobre Como los analizadores de trf tienen un filtro sintonizable quedan limitados en su anchura dependiendo del margen de frecuencia normalmente una d cada o menos La resoluci n queda determinada por el ancho de banda del filtro y la frecuencia Elanalizador de espectros m s usual se diferencia de los analizadores de trf en que el espectro se barre a trav s de un filtro fijo de paso de banda a frecuencia fija El analizador es b sicamente un receptor de banda reducida sintonizado electr nicamente en frecuencia aplic ndole una tensi n de diente de sierra al elemento de control de la frecuencia de un oscilador local sintonizado por tensi n Esta misma tensi n de diente de sierra se aplica simult neamente a las placas de deflexi n horizontal del TRC La salida del receptor se aplica sincronizadamente alas placas de deflexi n vertical del TRC y se presenta en pantalla la amplitud en relaci n a la frecuencia El analizador de espectros se sintoniza a trav s de su margen de frecuencia variando la tensi n del OL oscilador local La frecuencia del OL se mezcla con la se al de entrada para crear una Fl frecuencia intermedia que puede ser detectada y presentada en pantalla Cuando la diferencia en frecuencia entre la se al de entrada la frecuencia del OL son iguales a la frecuencia de Fl hay una respuesta en el analizador Los avance
12. ancho de banda presentar a en la pantalla en este caso m s de una l nea espectral o una se al oscilante jitter seg n la velocidad de barrido o una se al presentada solo en parte Adem s existe otro impedimento pr ctico para la anchura de filtro m s peque a la velocidad de muestreo o de scan en relaci n a la anchura del filtro elegido As resulta que cuanto m s estrecho sea el ancho de banda del filtro m s lenta deber ser la velocidad de barrido para permitirle al filtro alcanzar su m ximo Si se elige una velocidad de barrido demasiado grande los filtros no han podido alcanzar su m ximo entonces resulta una presentaci n err nea de la amplitud del espectro Se presentan entonces cada una de las l neas espectrales con una amplitud m s peque a de la debida De esta manera se fijan l mites pr cticos para la anchura de banda m nima permitida de los filtros Ruidos Sensibilidad La sensibilidad es un factor para la aptitud del analizador de espectros para medir senales peque as La sensibilidad m xima se determina mediante los ruidos propios Se diferencian en esencial dos tipos de ruidos ruido t rmico y no t rmico El ruido t rmico se describe mediante la ecuaci n Pnzk T B con Potencia de ruido en vatios k 2 Constante de Boltzmann 1 38x10 23 Joule K T Temperatura absoluta B Ancho de banda del sistema en Hz Reservado el derecho de modificaci n 27 Esta ecuaci n demuestra qu
13. de la frecuencia intermedia 20 2 y o al ancho de banda del filtro de v deo 4kHz Las medidas se deben tomar entonces sin filtro ancho de banda v deo o se debe reducir el ancho del scan scanwidth 9 CENTER FREO FINE Estos dos botones rotatorios se utilizan para determinar la frecuencia central La funci n de ajuste fino FINE se entiende por s sola La frecuencia central se presenta sobre el centro horizontal de la pantalla 10 BANDWIDTH ancho de banda Selecciona el ancho de banda de la Fl entre 400kHz y 20kHz Si se ha seleccionado un ancho de banda de 20kHz se reduce el nivel de ruido y se aumenta la selectividad Las l neas espectrales que est n relativamente cercanas se pueden distinguir Como la respuesta de los transitorios de se ales peque as requieren un tiempo superior causan valores de amplitud incorrectos si el scanwidth se ha elegido con un frequency span demasiado amplio El indicador de UNCAL indicar esta situaci n 11 V DEO FILTER El filtro de v deo se puede utilizar para la reducci n de ruido Posibilita visualizar l neas espectrales de bajo nivel que normalmente estar an dentro o justo encima del nivel de ruido medio El ancho de banda del filtro es de 4kHz Se indica nuevamente que un valor de amplitud incorrecto se presentar sobre pantalla si se ha elegido el scanwidth demasiado alto y se tiene el filtro de v deo en activo On Estas condiciones se indican mediante el LED UNC
14. determinada por la frecuencia central y el scanwidth del analizador de espectros En el modo de funcionamiento de ZERO SCAN LED iluminado se obtiene s lo la frecuencia central 23 OUTPUT no incluido en el HM5010 Salida de 500 del generador de tracking El nivel de salida se ajusta mediante LEVEL y las teclas ATTN Puede tener un valor entre 1dBm y 50dBm 24 ATTN no incluido en el HM5010 La atenuaci n total de salida se compone de cuatro atenuadores individuales de 10dB cada uno con los cuales se pueden atenuar la se al de salida del generador de tracking antes de llegar al borne de salida OUTPUT Todos los atenuadores son id nticos y son eficaces en el momento de pulsar la tecla correspondiente Es por lo tanto irrelevante cual de los atenuadores se pulsa para obtener una atenuaci n de p 20dB Reservado el derecho de modificaci n Calibraci n Vertical Antes de proceder a una calibraci n cerci rese que todos los atenuadores de entrada 14 est n desactivados El HM5010 5011 debe haber estado funcionando lo menos durante 1 hora antes de proceder a la calibraci n Conmute el V DEO FILTER 11 en posici n OFF elija el ancho de banda con BANDWIDTH 10 en 400kHz y SCANWIDTH 15 con 2MHz div Conecte la se al de RF de 27dBm 10mV a la entrada 13 del analizador de espectros La frecuencia de esta debe estar entre 2MHz y 250MHz Posicione la frecuencia central sobre la frecuencia
15. frecuencia intermedia que pasa a trav s de un filtro ajustado a la frecuencia central de 1350MHz Despu s entra en un amplificador el cual es seguido dos etapas adicionales de mezcla osciladores y amplificadores La segunda Fl es de 29 875MHZz y la tercera 2 75MHz En la tercera etapa de FI la se al se puede transferir selectivamente a trav s de un filtro de 400kHz o de 20kHz de ancho de banda antes de llegar a un demodulador de AM La salida logar tmica se al de v deo se transfiere directamente o a trav s de un filtro de paso bajo a otro amplificador La salida de este amplificador se conecta a las placas de deflexi n Y del TRC Una amplitud de se al que aumenta desv a el haz electr nico en direcci n de la parte superior de la platina El margen de indicaci n de la pantalla abarca 80dB correspondiendo 10dB div cm La deflexi n X se genera mediante una tensi n de un generador de diente de sierra Esta tensi n se sobrepone tambi n a una tensi n continua que permite el control del primer OL El analizador de espectros barre un margen de frecuencias dependiendo de la altura del diente de sierra Este margen se determina con la selecci n del margen de scanwidth margen de barrido En el modo de ZERO SCAN controla s lo la tensi n continua el primer OL 14 Reservado el derecho de modificaci n Modo de empleo Es muy importante leerse el p rrafo de seguridad que est incluido al comienzo de las present
16. hasta 100MHz div ancho del margen de scan se presenta en MHz div y se refiere a cada divisi n horizontal de la ret cula La frecuencia central se muestra mediante la l nea vertical de la ret cula sobre la horizontal Si la frecuencia central y el ajuste del scanwidth son correctos la longitud del eje X es de 10 divisiones Si se trabaja con ajustes de scanwidth por debajo de los 100MHz solo se representa una parte del margen total de frecuencia en el modo de expansi n Si se ajusta el scanwidth en 100MHz div estando la frecuencia central en 500MHz se extiende la frecuencia hacia la parte derecha con 100MHz por divisi n finalizando en 1 GHz 500MHz bx100MH2 La frecuencia va disminuyendo hacia la izquierda en la misma relaci n En este caso el extremo izquierdo de la car tula corresponde OHZ Mediante estos ajustes se visualiza una l nea espectral denominada ZERO FRECUENCY POINT Es el primer OL oscilador que se visualiza cuando su frecuencia pasa el primer filtro de Fl Esto sucede cuando la frecuencia central es baja en relaci n al margen de scanwidth seleccionado La amplitud del Zero Frecuency Point es diferente en cada instrumento y no puede ser utilizado como un nivel de referencia Las l neas espectrales presentadas a la izquierda del Zero Frecuency Point se denominan frecuencia imagen En funcionamiento de modo ZERO SCAN el analizador de espectros funciona como un receptor con ancho de banda selecc
17. posici n Sin embargo es necesario asegurar suficiente circulaci n de aire para la refrigeraci n Por eso en caso de uso prolongado es preferible situarlo en posici n horizontal o inclinada sobre el asa Los orificios de ventilaci n siempre deben permanecer despejados Los datos t cnicos y sus tolerancias s lo son v lidos despu s de un tiempo de precalentamiento de 30 minutos y a una temperatura ambiental entre 15 y 30 Los valores sin datos de tolerancia deben considerarse como valores aproximados para una aparato normal Antes de abandonar la producci n todos los aparatos se someten auna prueba de calidad con un burn in de 10 horas Manteniendo el aparato en funcionamiento intermitente es posible reconocer cualquier defecto Despu s sigue una comprobaci n completa de todas las funciones y del cumplimiento de los datos t cnicos pero a n as es posible que alg n componente se aver e despu s de un tiempo de funcionamiento m s prolongado Por esta raz n todos los aparatos tienen una garant a de 2 anos La condici n es que no se haya efectuado ning n cambio en el aparato y se remita el registro de garant a a HAMEG direcci n ver tapa trasera del manual Se aconseja guardar cuidadosamente el embalaje original para posibles env os del aparato por correo tren o transportista Los da os de transporte y los da os por grave negligencia no quedan cubiertos por la garant a En caso de reclamaciones ac
18. posici n horizontal de la traza Un potenci metro accesible a trav s de un orificio sirve para la correcci n 5 MARKER ON OFF Si el bot n del marcador est en la posici n OFF se ilumina el marcador CF y el display indica entonces la frecuencia central Si en cambio el conmutador est en su posici n de ON se ilumina MK y el display presenta la frecuencia del marcador El marcador se visualiza en la pantalla como una aguja vertical La frecuencia del marcador es ajustable mediante el bot n de MARKER y se puede alinear con una l nea espectral Antes de poder obtener una lectura de nivel se debe haber apagado el marker 6 CF MK Center Frequency Marker EI LED CF se ilumina cuando el display digital presenta la frecuencia central La frecuencia central es la frecuencia que se presenta en el centro del TRC eje X El LED MK se ilumina cuando se activa el bot n del marcador en su posici n On El display digital indica entonces la frecuencia del marcador Las frecuencias de l neas espectrales no presentadas encima de la l nea vertical de la ret cula pueden ser determinadas de esta manera 16 Reservado el derecho de modificaci n 7 Indicaci n digital de 5 d gitos con resoluci n de 100kHz 8 UNCAL Laintermitencia de este LED significa la presentaci n de valores en amplitud incorrectos Esto puede ocurrir cuando el margen de frecuencias barrido SCANWIDTH es demasiado amplio en comparaci n al ancho de banda
19. AL 12 Y POS Ajuste de la posici n vertical del trazo 13 INPUT Entrada BNC de 504 del analizador de espectros Sin atenuaci n de entrada no se debe sobrepasar las tensiones de entrada m ximas permitidas de 25V y 10dBm CA La tensi n de entrada m xima es de 20dBm con una atenuaci n de entrada m xima de 40dB Reservado el derecho de modificaci n 17 El margen m ximo de din mica del instrumento es de 70dB Valores superiores de entrada que sobrepasan el nivel de referencia causan una compresi n de la se al y una intermodulaci n Estos casos llevan a presentaciones err neas Si el nivel de entrada supera el nivel de referencia se debe incrementar la atenuaci n del nivel de entrada 14 ATTN El atenuador de entrada se compone de cuatro atenuadores de 10dB que reducen el nivel de se al antes de entrar al 1er mezclador Los atenuadores quedan activados cuando las teclas est n pulsadas La relaci n entre la atenuaci n seleccionada el nivel de referencia y el nivel de la l nea base nivel de ruido se refleja en el cuadro siguiente nevel de referencia en la linea base 27dBm 10mV 107dBm 17dBm 31 6mV 97dBm 7dBm 0 1mV 87 3dBm 31 6mV 7dBm 13dBm 1mV 67dBm El nivel de referencia se representa mediante la l nea de ret cula horizontal m s alta La l nea de ret cula horizontal m s baja muestra la l nea de base La ret cula se divide en direcci n vertical en pasos de 10dB
20. ER FREO Para un controlaltamente preciso que no es necesario normalmente se debe analizar todo el margen de frecuencias de 0 1000MHz en pasos de 50MHz mediante el HM8133 de HAMEG Adem s se debe posicionar entonces la presentada siempre sobre una l nea vertical de la pantalla con cada paso de 100MHz Una tolerancia de 2mm a n es aceptable Si no se tiene a disposici n un generador de estas caracter sticas se puede realizar un control suficiente con ayuda del marker Para esto debe activarse el marker Si el marker se ajusta exactamente en 000 0MHz debe estar situado sobre la l nea de zero peak Despu s se debe mover el marker en pasos de 100MHz hacia la derecha Entonces debe de quedar siempre encima de una de las l neas verticales de la ret cula 32 Reservado el derecho de modificaci n Accesorios Variaciones alrededor de 1mm aun son aceptables Cuando se llega a la l nea derecha exterior es conveniente volver a conmutar a Center Frequency para controlar si esta se mantiene en 2 Para el control de los m rgenes del scanwidth se utiliza tambi n el marker Pero para esto se conmuta el ancho de banda de la frecuencia central a 20kHz mediante la tecla BANDWIDTH Tambi n para este control se debe posicionarla CENTER FREO exactamente sobre los 500 0MHz Entonces se posiciona la l nea del marker sobre la l nea exterior de la derecha de la ret cula Comenzando con la posici n 0 1 MHz div
21. El nivel de salida se puede regular entre 50dBm y 1dBm en pasos de 1088 o continuamente Los analizadores HM5010 y HM5011 son muy econ micos Permite una gran cantidad de utilizaciones en todo el margen de la t cnica de medida de AF como por ejemplo en las medidas cualitativas de EMC Los aparatos se caracterizan por su alta precisi n en la medida y por sus emisiones bajas Su gran equipamiento y su f cil utilizaci n prueban nuevamente la eficiencia de los equipos HAMEG HZ560 Limitador de transientes Para la protecci n del circuito de entrada de analizadores de espectros especialmente con la utilizaci n del reproductor de redes HM6050 6 Reservado el derecho de modificaci n Datos t cnicos 5010 5011 Caracter sticas de la frecuencia Margen de frec Exactitud de la frecuencia central Exactitud del marcador Indicaci n de frecuencia Resoluci n Escalas de frec Estabilidad deriva Ancho de banda de Fl 3dB resoluci n filtro de v deo on Frecuencia de barrido Caracter sticas de amplitud Margen Margen de indicaci n Nivel de referencia Exactitud del nivel de referencia Nivel de ruido medio 2 arm nico Intermodulaci n 3er arm nico Umbral de sensibilidad media Exactitud de la indicaci n Amplificaci n de Fl Caracter sticas de entrada Entrada de RF Atenuador 0 15MHz 1GHz 3dB 100kHz 0 1 span 100 2 100kHz LED de 5 digit 100kHz div 100MHz div
22. a activa de campo magn tico sonda campo H una sonda activa de campo el ctrico de un polo campo E y una sonda activa de alta impedancia Est n previstas para ser conectadas a un analizador de espectros y llevan por esta raz n una salida coaxial con una impedancia de 50 ohmios Todas las sondas tienen un ancho de banda de 100kHz hasta por encima de los 1000MHz Para su construcci n se han utilizado las tecnolog as m s modernas Los GaAsFet utilizados as como los circuitos integrados para microondas MMIC garantizan un nivel de ruido bajo una amplificaci n elevada y alta sensibilidad La conexi n de las sondas al analizador de espectros receptor de medida u osciloscopio se realiza mediante un cable coaxial BNC de 1 5m de longitud Los preamplificadores incorporados en las sondas aprox 30 dB hacen innecesario la utilizaci n adicional de aparatos externos hecho que facilita el manejo considerablemente Las sondas se autoalimentan por una pila bater a interna o directamente a trav s de los analizadores de espectros de HAMEG HM5010 y HM5011 Su dise o estilizado permite medir c modamente el circuito que se desea comprobar a n con dif cil acceso al mismo Un set de bater as adquirible como opci n suministra una autonom a de trabajo entre 20 a 30 horas Posteriormente se deber utilizar adicionalmente un cargador suministrable como accesorio Las sondas se suministran en un conjunto de tres dentro de una maleta robusta y d
23. ajarlo en pos B Levante el aparato al mismo tiempo ya que en esta posici n el asa no se mantiene por s sola Seguridad Este aparato ha sido construido y verificado seg n las Normas de Seguridad para Aparatos Electr nicos de Medida 348 y ha salido de f brica en perfecto estado de seguridad El manual de 10 Reservado el derecho de modificaci n instrucciones el plan de chequeo y las instrucciones de mantenimiento contienen informaciones y advertencias importantes que deber n ser observadas por el usuario para conservar el estado de seguridad del aparato y garantizar un manejo seguro La caja el chasis y todas las conexiones de medida est n conectadas al contacto protector de red tierra El aparato corresponde a la clase de protecci n Las partes met licas accesibles para el usuario est n comprobadas con respecto a los polos de red con 2200V 50Hz A causa de la conexi n con otros aparatos de red en ciertos casos pueden surgir tensiones de zumbido en el circuito de medida Esto se puede evitar f cilmente conectando un transformador de aislamiento clase de protecci n entre el instrumento y la red Por razones de seguridad el aparato sin transformador de aislamiento solamente deber conectarse a enchufes con puesta a tierra seg n las normas en vigor El aparato deber estar conectado a un enchufe de red antes de conectarlo a circuitos de se ales de corriente Es inadmisible inutilizar la conexi n del contact
24. ato La utilizaci n de otros productos puede da ar las superficies pl sticas y barnizadas Cambio de tensi n de red El aparato trabaja con tensiones de red alternas de 115V 230V 10 El cambio se efect a por medio de un conmutador situado en la parte trasera del aparato Los fusibles de entrada de red son accesibles desde el exterior El borne de red y el portafusibles crean una unidad El portafusibles se encuentra por encima del borne de red de 3 polos El cambio de un fusible o el cambio de tensi n de red s lo debe efectuarse habiendo desconectado el cable de red del borne Con la ayuda de un peque o destornillador se apretan hacia adentro las muescas que se encuentran a ambos lados del portafusibles V anse tambi n las marcas en la caja El portafusibles se desplaza gracias a unos muelles y puede ser extra do para cambiar el fusible Hay que tener precauci n que los muelles de contacto que sobresalen en los lados no sean danados La introducci n del portafusibles s lo es posible si la muesca inferior est en su posici n correcta El portafusibles se introduce salvando la presi n de los muelles hasta que las muescas laterales encajan en su posici n original La utilizaci n de fusibles reparados o el cortocircuito del portafusibles es il cito Cualquier defecto que tuviera el aparato por esta causa elimina el derecho de garant a Tipo de fusible Tama o 5x20mm 250V C IEC 127 11 DIN 41662 6 DIN
25. bilidad a corto plazo que se especifica normalmente en Hz pico a pico La estabilidad a corto plazo tambi n se caracteriza por las bandas laterales de ruido que es una medida de la pureza espectral del analizador Los ruidos de las bandas laterales se especifican con los t rminos de dB respecto de una portadora de un ancho de banda espec fico y en Hz si fuera de la portadora La estabilidad a largo plazo se caracteriza por la variaci n de frecuencia de los OL del analizador La variaci n enfrecuencia es una medida para saber cu nto cambia la frecuencia durante un tiempo espec fico p ej Hz min o Hz h Antes de poder medir la frecuencia de una senal con un analizador de espectros se tiene que haber hecho la resoluci n de esta con anterioridad Hacer la resoluci n de una quiere decir tanto como distinguirla de las senales adyacentes La resoluci n de un analizador de espectros se determina por su ancho de banda de Fl La relaci n del ancho de banda de los 60dB en Hz con el ancho de banda de los 3dB en Hz se conoce como el factor de respuesta de un filtro C mo m s peque o sea el factor de respuesta de un filtro mayor ser la capacidad del analizador de espectros para tener una resoluci n con senales con espacios estrechos de amplitud variada Si el factor de respuesta de un filtro es 15 1 entonces deber n diferir dos se ales cuyas amplitudes se difieran en 60dB 7 5 veces del ancho de banda de la Fl antes de qu
26. campo H SPAN 1GHz CF 500 MHz 1 sonda de campo E 1 sonda de alta impedancia 1 cable BNC BNC z 1 cable de alimentaci n 3 Las pilas tipo Mignon no van incluidas en el suministro RESBW 30kHz VIDBW 100kHz Frequency Response E Field Probe typical Reservado el derecho de modificaci n Informaci n general Despu s de desembalar el aparato compruebe primero que este no tenga da os externos ni piezas sueltas en su interior Si muestra da os de transporte hay que avisar inmediatamente al suministrador En tal caso no ponga el aparato en funcionamiento S mbolos Atender las instrucciones de manejo A Alta tensi n ER Masa Colocaci n del aparato Para que la visibilidad de la pantalla sea ptima el aparato se puede colocar en tres posiciones C D E Si despu s de su transporte en mano el aparato se apoya en posici n vertical el asa permanece en posici n de transporte A Para colocar el aparato en posici n horizontal el asa se apoya en la parte superior C Para colocarlo en la posici n D inclinaci n de 109 hay que mover el asa hacia abajo hasta que encaje autom ticamente Si requiere una posici n m s inclinada s lo tiene que tirar de ella hasta que encaje de nuevo en la posici n deseada fig E con 20 de inclinaci n 210 El asa tambi n permite transportar el aparato en posici n horizon tal Para ello gire el asa hacia arriba y tire de l en sentido diagonal para enc
27. de la se al A Aparece una l nea espectral nica en pantalla 27dBm si se tiene una fuente de con suficiente baja distorsi n El m ximo la l nea espectral se ajusta ahora mediante el control de Y POS 12 y se posiciona en la l nea superior de la ret cula de la pantalla Todos los atenuadores 14 de entrada deben estar desactivados B Como paso siguiente se debe de conmutar el generador de sefiales varias veces entre 27dBm y 77dBm ajustando el control 21 Y AMPL de tal forma que el pico de la l nea espectral cambie en 5 divisiones en direcci n vertical Si esto llega a variar la posici n de Y se debe repetir la calibraci n efectuada bajo el punto A La calibraci n descrita en punto A y B deben repetirse hasta obtener un ajuste ideal Como ltimo se debe verificar el funcionamiento de la entrada de los atenuadores con un nivel de 27dBm La l nea espectral visible en pantalla se puede ir atenuando en cuatro pasos de 10dB cada Uno si se activan los atenuadores incorporados en el analizador de espectros Cada paso de 10 dB corresponde a una divisi n de ret cula en pantalla La tolerancia no debe exceder 1dB en todas las posiciones de atenuaci n Calibraci n Horizontal EI SCANWIDTH 15 se debe ajustar en 100MHz div Despu s de haber seleccionado la frecuencia central en 500MHz se debe aplicar una de generador a la entrada El nivel de salida debe estar entre 40 a 50 dB por encima del
28. del generador de seguimiento garantiza la estabilidad de amplitud en la totalidad del margen de frecuencia El factor de reflexi n y la atenuaci n del retorno se pueden medir mediante este sistema c mo tambi n la relaci n de las ondas estacionarias Comprobaci n de funcionamiento del analizador de espectros 5010 Para estar seguro de que el HM5010 est trabajando correctamente en todas sus funciones se describe a continuaci n una forma de comprobaci n de f cil realizaci n y sin la utilizaci n de instrumentos de alto coste Primero se pone el instrumento en marcha Alos 20 seg despu s de iluminarse la pantalla se regula el mando de INTENS nivel medio y el de FOCUS a la nitidez mayor Bien regulado deben poder distinguirse los detalles del trazo de 10mm de altura Este debe posicionarse sobre la l nea inferior de la ret cula mediante Y POS Ninguna tecla debe estar pulsada EI HM5010 necesita para poder efectuar una comprobaci n correcta un tiempo de calentamiento de 60 min Un control importante es el de la linearidad y precisi n de los m rgenes de frecuencia Se comienza con el margen de scanwidth 100MHz div Esta se ajusta mediante las teclas de up y down debajo del campo de indicaci n de scanwidth Para obtener una mayor facilidad en el ajuste fino de la frecuencia deber a situarse la raya del regulador descrito con FINE hacia arriba Despu s se ajusta la indicaci n en 500 0MHz mediante el bot n de CENT
29. del aparato y que influyen en la irradiaci n total Adem s se pueden realizar mediciones relativas para la documentaci n dela homologaci n Esto permite realizar posteriormente mejoras necesarias t n espec ficamente que no se denegar una segunda tramitaci n a la homologaci n Se pueden preparar las homologaciones tan bien como para asegurarse de sorpresas indeseadas Datos t cnicos HZ530 SPAN 1GHz CF 500 MHz Margen de frecuencias 100kHz gt 1000MHz frecuencia l mite inferior dependiente del tipo de sonda z ES Impedancia de salida 500 Capacidad de entrada aprox 2pF sonda de alta impedancia Nivel de entrada 4 10dBm no deteriorable 5 Punto de compresi n 1dB 2dBm dependiente de la frecuencia RESBW 30kHz VIDBW 100kHz Tensi n de entrada CC 20V Frequency Response High Impedance Probe typical Tensi n de alimentaci n 6V cc Pila o HM5010 SPAN 1GHz CF 500 MHz Consumo aprox 8mA sonda campo H x aprox 15mA sonda campo E S aprox 24mA sonda de alta impedancia e Dimensiones de sonda 40x19x195 mm A x Al x L 3 Caja Pl stico con aislamiento VIDBW 100kHz el ctrico en el interior Frequency Response H Field Probe typical Contenido Maleta de transporte 1 sonda de
30. e HAMELS Instruments Analizador de espectros HM5010 5011 Reservado el derecho de modificaci n Indice Datos t cnicos HM5010 5011 7 Conjunto de sondas HZ530 para la diag osis d EMC o uc ee dan 8 Sonda de campo H Sonda de alta impedancia 8 Mornopolo de campo Ese cort eter ir m e t en 9 Informaci n general idad Colocaci n EH 10 O 10 Condiciones de funcionamiento 11 Garant a Mantenimiento ei inta Cambio d tensi n de Ted teh aba Principio de funcionamiento Modo Oe EE UE EE IMandoszde ee EEN Calibraci n Vertical Calibraci n 2 Introducci n al an lisis Tipos de analizadores de 23 Requisitos de un analizador de espectros 25 Medici n de re CUENCIA een ardet eee eres 25 RESOLUCI N a eto b ere e et e lae i s 26 Ruidos Sensibilidad sers ane eA Aea a ae AE eR ER 27 Filtros de V deo Sensibilidad Nivel de entrada m x 29 Respuesta en frecuencia Generadores de seguimiento Comprobaci n de funcionamient
31. e aspecto profesional Sonda de campo H La sonda de campo H suministra al analizador de espectros un nivel proporcional a la intensidad del campo alterno Esto permite localizar en un margen relativamente estrecho ruidos de grupos electr nicos El origen est en que los grupos electr nicos de moderna generaci n generan ruidos de baja impedancia variaciones de tensi n relativamente peque as con variaciones de intensidad relativamente altas Los ruidos emitidos comienzan por esta raz n en su origen con un campo magn tico alterno Como para alcanzar la transici n del campo cercano al lejano se tiene que llegar a la relaci n de campo magn tico el ctrico de 337 ohmios de resistencia de onda del libre espacio el campo H se reduce a niveles de la tercera potencia de la distancia de la fuente del ruido El doble en distancia se corresponde a una reducci n del campo a un octavo Durante la utilizaci n pr ctica de la sonda H se evidencia un fuerte incremento del nivel con la aproximaci n a la fuente de ruido Durante el proceso de b squeda de la fuente de ruido se detecta por esto r pidamente el componente emisor Es f cil de comprobar p ej cual de los Cl est emitiendo un alto grado en ruido y cual no Gracias al analizador de espectros se puede reconocer entonces como se distribuye el ruido en el margen de frecuencias As es posible eliminar ya en un estado preliminar del dise o componentes poco id neos por razones de compa
32. e la magnitud del ruido es proporcional al ancho de banda As resulta que una reducci n del ancho de banda de los filtros por una d cada reduce el ruido generalmente por 10dB que genera una subida de sensibilidad del sistema en 10dB Todas las dem s fuentes de ruido del analizador se suponen no ser de origen t rmico Radiaciones no deseadas distorsiones en base a l neas caracter sticas no lineales y adaptaciones err neas son fuentes de ruidos no t rmicos Bajo la calidad de transmisi n olacifra de ruido se entiende normalmente las fuentes de ruido no t rmicas la cual se suma el ruido t rmico para obtener la cifra de ruido total del sistema Este ruido que es visible tambi n sobre la pantalla determina la sensibilidad de un analizador de espectros Ya que el nivel de ruido var a con el ancho de banda es necesario referirse al mismo ancho de banda de filtro cuando se desea efectuar una comparaci n de sensibilidad de dos analizadores Los analizadores de espectros barren en un amplio margen de frecuencias pero son en si instrumentos de medida de banda estrecha Todas las se ales que est n en el margen de frecuencias del analizador de espectros son convertidos a una frecuencia intermedia y pasan a trav s de los filtros de la Fl El detector detr s del filtro de FI s lo ve la porci n de ruido que est dentro del ancho de banda estrecho del filtro Por esta raz n s lo se representa sobre la pantalla el ruido el cual est
33. e se puedan distinguir separadamente Si no aparecer an como una senal sobre la pantalla del analizador de espectros La habilidad de un analizador de espectros de obtener la resoluci n de se ales adyacentes con amplitudes diferentes no s lo es una caracter stica del factor de respuesta del filtro de Fl Bandas laterales de ruido pueden reducir tambi n la resoluci n Aparecen por debajo del borde del filtro de Fl y reducen el rechazo del filtro Esto limita la resoluci n cuando se miden se ales con amplitud diferente 26 Reservado el derecho de modificaci n La resoluci n del analizador de espectros queda limitada por su ancho de banda inferior Por ejemplo si la banda inferior est a 10kHz entonces s lo se podr n resolver senales con 10kHz de separaci n Esto ocurre porque el analizador de espectros traza su propia curva de filtro Fl al detectar una se al en el espectro Como la resoluci n del analizador de espectros se determina por su ancho de banda de los filtros de Fl se podr a deducir que se podr a obtener una resoluci n infinitamente alta con una anchura de banda de filtro infinitamente estrecha pero ello no es as porque el ancho de banda IF utilizable est limitado por la estabilidad del oscilador local FM residual Esto quiere decir que con una FM residual del oscilador local de p ej 10kHz la anchura de banda utilizable para ver una se al nica de 10 kHz es tambi n de 10 kHz Un filtro de IF de menos
34. eal y logar tmica tensi n y dB E CON Medici n de frecuencias La escala de frecuencias puede ser barrida en tres diferentes modos total por divisi n y en zero scan El modo total full scan se utiliza para localizar las se ales ya que est n presentes el margen m s amplio de frecuencias No todos los analizadores de espectro incorporan este modo El modo de por divisi n se utiliza para aumentar la visualizaci n de una se al en particular En este modo se elige la frecuencia central de la pantalla mediante el control de sintonizaci n y el factor de escala se fija con el control de Frequency Span o el control de Width En el modo de zero scan se utiliza el analizador como un receptor con sinton a fija y anchos de banda seleccionables Reservado el derecho de modificaci n 25 Resoluci n Las medidas de frecuencia absoluta se realizan normalmente con el conmutador rotativo del analizador de espectros Las medidas de frecuencias relativas requieren un barrido lineal en frecuencia Si se mide la separaci n relativa de dos se ales en pantalla se puede determinar la diferencia en frecuencia Es importante que el analizador de espectros sea m s estable que las se ales que se desean medir La estabilidad del analizador depende de la estabilidad de frecuencia de sus osciladores locales La estabilidad normalmente se caracteriza por su duraci n corta o larga La FM residual es una medida de la esta
35. es instrucciones antes de utilizar el HM5010 No se precisa un conocimiento especial para operar el instrumento Su panel frontal claro y despejado as como la limitaci n de su uso afunciones b sicas garantiza un manejo eficiente desde el comienzo No obstante hay que seguir unas instrucciones b sicas para asegurar el funcionamiento ptimo del instrumento El componente m s sensible del HM5010 es la secci n de entrada del analizador de espectros ste se compone del atenuador de se al y el mezclador primario Sin atenuaci n de entrada no debe sobrepasar la tensi n acoplada a la entrada 10dBm 0 7Vef CA x25 VCC Con una atenuaci n de entrada m xima de 40dB la tensi n alterna no debe exceder 20dBm Estos valores m ximos no deben ser sobrepasados o el atenuador de entrada y o el mezclador previo pueden deteriorarse Antes de examinar se ales sin identificar tiene que verificarse la presencia de tensiones altas inaceptables Tambi n se recomienda empezar la medici n con la atenuaci n m s alta posible y a un margen de frecuencia m ximo 0 15MHz 1050MHz El usuario deber a considerar tambi n la posibilidad de amplitudes de excesivamente altas fuera del margen de frecuencias cubierto aunque no sean presentadas en pantalla p ej 1200MHZ El margen de frecuencia de OHz a 150kHz no queda cubierto por el 5010 L neas espectrales dentro de este margen se presentar an con amplitud incorrecta
36. es se simplifican si se toma como ayuda un generador de tracking Tipos de analizadores de espectros Existen fundamentalmente dos tipos de analizadores de espectros Los sintonizados por barrido y los de tiempo real Los analizadores sintonizados por barrido se sintonizan barriendo electr nicamente su margen de frecuencias Poresto se muestrean secuencialmente en tiempo los componentes de frecuencia de un espectro Esto permite presentar las se ales peri dicas y eventuales pero hace Reservado el derecho de modificaci n 23 imposible visualizar respuestas transitorias Por el otro lado los analizadores de tiempo real presentan la amplitud de todas las se ales en el margen de frecuencias del analizador de all el nombre tiempo real Esto preserva de la dependencia del tiempo entre las se ales lo cual permite obtener una informaci n de fase Los analizadores en tiempo real pueden presentar respuestas de transitorios as como tambi n senales peri dicas y eventuales Los analizadores sintonizados por barrido son usualmente del tipo trf tuned radio frequency o del tipo superheterodino Un analizador trf se compone de un filtro de paso de banda cuya frecuencia central es sintonizable a lo largo de un rango de frecuencias elegido un detector para crear la deflexi n vertical en el TRC y un generador de barrido horizontal utilizado para sincronizar la frecuencia sintonizada con la deflexi n horizontal del TRC Este es entonces un
37. icos de la se al aunque hayan sido generadas en el mismo generador de seguimiento o en el analizador de espectros se encuentran de este modo fuera del rango de paso del filtro en el analizador de espectros De este modo solo se representa la frecuencia fundamental del generador de seguimiento sobre la pantalla Medidas en frecuencia en un margen muy amplio son as posibles sin que se influencien las medidas a causa de insuficiencias espectrales La sensibilidad del sistema est limitada por el ruido propio y por el ancho de banda del filtro del analizador de espectros El ancho de banda m s estrecho utilizable para mediciones se determina mediante la FM residual del generador de seguimiento as como por la desviaci n de frecuencia durante el tracking entre el generador y el analizador de espectros Es otra vez decisiva la calidad del oscilador local y adem s el PLL para el pos direccionamiento de la frecuencia en el generador de seguimiento Paralas mediciones de frecuencia ancho de banda y de atenuaci n en amplificadores o filtros se activa el generador de seguimiento Entonces se introduce la tensi n de salida del generador de seguimiento al elemento a investigar y la tensi n de salida de este Reservado el derecho de modificaci n 31 elemento se introduce al analizador de espectros En esta configuraci n se crea un sistema de medida de frecuencia vobulado y cerrado en si mismo Un lazo de control del nivel de salida
38. iden siempre la m s el ruido aparece la se al a medir 3dB por encima del nivel de ruido cumpliendo esta definici n La tensi n de entrada m xima permitida es para un analizador de espectros el nivel que lleva al deterioro burn out de la etapa de entrada Este nivel se establece en 10dBm para el mezclador de entrada y 20dBm para el atenuador de entrada Antes de llegar al nivel de burn out se activa una compresi n de amplificaci n en el analizador de espectros Esta no es dafiina mientras no se sobrepase una compresi n de 1 dB Adem s se puede partir de la base que el analizador distorsiona a causa del sobre direccionamiento Adem s aumenta el peligro de una sobrecarga de la etapa de entrada por la variaci n inapreciable de l neas espectrales presentadas individualmente sobre la pantalla cuando se activa la compresi n de amplificaci n En cualquier caso ya no corresponde a la realidad la representaci n de las amplitudes En cada an lisis de se al se generan en el analizador de espectros distorsiones que en su mayor a provienen de la caracter stica de ilinealidad de la etapa de entrada Se mueven en su magnitud alrededor de 70dB por debajo del nivel de entrada mientras que este no sea mayor que 27dBm a la entrada del 1er mezclador Para que se puedan procesar se ales mayores se ha antepuesto al mezclador un atenuador de entrada La se al de entrada mayor que un analizador de espectros puede procesar e
39. ionable La frecuencia se selecciona a trav s del bot n CENTER FREQ Las l neas espectrales provocan a su paso por el filtro de Fl una presentaci n de nivel funci n selectiva de volt metro Los siguientes controles se encuentran emplazados debajo de la pantalla 16 X POS posici n X 17 X AMPL amplitud X IMPORTANTE Estos controles est n concebidos para la exactitud de la amplitud y de la frecuencia y no necesitan bajo circunstancias habituales ning n ajuste Para un ajuste de estos controles se necesitar a un generador de RF p ej HAMEG 8133 Reservado el derecho de modificaci n 19 20 18 PHONE Borne para auricular 19 VOL Regulador de volumen para 18 20 PROBE POWER Salida de tensi n de 6V para las sondas HZ530 Atenci n El auricular debe estar previsto de un conector 3 5mm con una impedancia 8W La salida de tensi n est concebido s lo para la alimentaci n de las sondas HZ530 El cable especial necesario para la alimentaci n viene adjunto en el malet n de las sondas 21 LEVEL no incluido en el HM5010 Mediante este ajuste fino de nivel LEVEL se puede ajustar el nivel de salida del generador de tracking en unos 11dBm 10dBm hasta 1dBm 22 TRACK GEN No incluido en el HM5010 El generador de seguimiento tracking es activado mediante la pulsaci n de la tecla ON Entonces se obtiene una onda senoidal en la salida BNC OUTPUT con una frecuencia que queda
40. l en funci n de la frecuencia El dominio en frecuencia contiene informaci n que no se encuentra en el dominio del tiempo y por esto tiene el analizador de espectros ciertas ventajas sobre un osciloscopio El analizador es m s sensible a distorsiones de nivel bajo que un osciloscopio Formas de onda senoidales pueden tener una apariencia buena en el dominio del tiempo pero en el dominio de la frecuencia se pueden visualizar las distorsiones arm nicas La sensibilidad y el margen amplio de din mica del analizador de espectros es til para la medici n de modulaciones de bajo nivel Se puede utilizar para medir AM FM y RF pulsante El analizador se puede utilizar para medir la frecuencia de la portadora la frecuencia de la modulaci n el nivel de modulaci n y la distorsi n de la modulaci n Se puede caracterizar con facilidad dispositivos de conversi n de frecuencia Par metros como p rdida de conversi n aislamiento y distorsi n se determinan en la pantalla El analizador de espectros se puede utilizar para medir estabilidad de cortos y largos periodos Se pueden medir par metros como ruidos en bandas laterales de un oscilador FM residual de una fuente y variaci n en frecuencia durante el periodo de calentamiento utilizando los scans calibrados del analizador de espectros La respuesta de un filtro y de un amplificador son ejemplos de mediciones en el dominio de la frecuencia con analizadores de espectro Estas medicion
41. lis es Sicherheit Safety S curit EN 61010 1 1993 IEC CEI 1010 1 1990 A 1 1992 VDE 0411 1994 EN 61010 1 A2 1995 IEC 1010 1 A2 1995 VDE 0411 Teil 1 A1 1996 05 Uberspannungskategorie Overvoltage category Cat gorie de surtension Il Verschmutzungsgrad Degree of pollution Degr de pollution 2 Elektromagnetische Vertr glichkeit Electromagnetic compatibility Compatibilit lectromagn tique EN 61326 1 A1 St raussendung Radiation Emission Tabelle table tableau 4 Klasse Class Classe B St rfestigkeit Immunity Imunitee Tabelle table tableau A1 EN 61000 3 2 A14 Oberschwingungsstr me Harmonic current emissions Emissions de courant harmonique Klasse Class Classe D EN 61000 3 3 Spannungsschwankungen u Flicker Voltage fluctuations and flicker Fluctuations de tension et du flicker Datum Date Date Unterschrift Signature Signatur ps 15 01 2001 Nt ms E Baumgartner Technical Manager Directeur Technique M Reservado el derecho de modificaci n Analizador de espectros HM5010 5011 de frecuencia de 0 15MHz hasta 1GHz E Indicaci n digital de 5 posiciones para la frecuencia central y de marcador resoluci n 0 1MHz B Margen de amplitud 100 hasta 13dBm 20kHz 400kHz y filtro de v deo E Generador de tracking no incluido en el HM5010 E Frecuencia continua desde 0 1MHz hasta 1GHz E Tensi n de salida 1dBm hasta 50dB
42. lo se deben realizar con conectores suficientemente blindados Si las instrucciones de manejo no prescriben una longitud m xima inferior esta deber ser de m ximo 3 metros para las conexiones entre aparato y ordenador Si es posible la conexi n m ltiple en el interfaz del aparato de varios cables de interfaces s lo se deber conectar uno Los conductores que transmitan datos deber n utilizar como norma general un aislamiento doble Como cables de bus IEEE se prestan los cables de HAMEG con doble aislamiento 2725 y HZ72L 2 Conductores de se al Los cables de medida para la transmisi n de se ales deber n ser generalmente lo m s cortos posible entre el objeto de medida y el instrumento de medida Si no queda prescrita una longitud diferente esta no deber sobrepasar los 3 metros como m ximo Todos los cables de medida deber n ser aislados tipo coaxial RG58 U Se deber prestar especial atenci n en la conexi n correcta de la masa Los generadores de se al deber n utilizarse con cables coaxiales doblemente aislados RG223 U RG214 U 3 Repercusi n sobre los instrumentos de medida Si se est expuesto a fuertes campos magn ticos o el ctricos de alta frecuencia puede suceder que a pesar de tener una medici n minuciosamente elaborada se cuelen porciones de sefiales indeseadas en el aparato de medida Esto no conlleva a un defecto o paro de funcionamiento en los aparatos HAMEG Pero pueden aparecer en algunos casos por l
43. m 500 Los instrumentos HM5010 y 011 son id neos para casi todas las formas de an lisis de en el margen de frecuencias de 0 15MHz hasta 1GHz Los dos modelos incluyen un selector de Scanwidth Este permite ajustar el espectro de frecuencias visualizado en pantalla entre 100kHz div y 100MHz div Ante todo permite la resoluci n m s elevada en rangos m s peque os en un an lisis de se ales con margen de frecuencia m s estrecho Otro aspecto cualitativamente importante es poder captar tambi n con precisi n los valores de amplitud de las se ales presentadas La totalidad del margen de medida incluyendo los atenuadores adicionales se extiende desde 100dBm hasta 13dBm de los cuales 8088 10dB div se utilizan para el margen de presentaci n de la pantalla Las medidas selectivas de nivel se realizan en modo de ZERO SCAN Ambos aparatos vienen equipados con una indicaci n digital de 5 posiciones con la que se indica la frecuencia central o la frecuencia correspondiente a la posici n del marcador presentado en pantalla mediante la pulsaci n de la tecla marker y que facilita la determinaci n de la frecuencia El HM5011 incorpora adicionalmente un generador de seguimiento tracking con el que pueden efectuarse tambi n medidas en sistemas de cuatro polos Se trata de un generador sincronizado en frecuencia por el analizador de espectros cuyo margen de frecuencia cubre la gama de 100kHz hasta 1GHz
44. n cualquier posici n del atenuador de entrada sin sobrepasar un l mite de distorsiones se denomina nivel de entrada ptimo La se al es atenuada hasta que el mezclador recibe un nivel m ximo de 27dBm Sino no se obtendr an los 70dB especificados de distancia de arm nicos Este margen libre de distorsi n de 70dB se denomina tambi n margen din mico utilizable del analizador de espectros Para diferenciar se define el margen representable como la relaci n del nivel menor y mayor indicado simult neamente sin que se visualizen intermodulaciones del analizador de espectros sobre la pantalla El margen m ximo de din mica de un analizador de espectros se puede obtener de las especificaciones La primera referencia nos la da la especificaci n sobre las distorsiones En el HM5010 el valor Reservado el derecho de modificaci n 29 es de 7088 hasta un nivel de entrada de 27dBm a la entrada con una atenuaci n de entrada de OdB Para poder utilizar estos valores el analizador de espectros debe dejar reconocer valores de nivel de 97dBm El margen de Fl necesario no debe de ser demasiado estrecho sino aparecen problemas a causa de ruidos de banda lateral y restos de FM Los dos analizadores tienen suficiente con un ancho de banda de Fl de 12 5kHz para representar l neas espectrales con este nivel El margen de medida libre de distorsiones se puede aumentar si sereduce m s el nivel de entrada El nico l mite lo crea entonces
45. o de tierra Como en la mayor a de tubos electr nicos el tubo de rayos cat dicos tambi n produce rayos X Pero en este aparato la dosis i nica es muy inferior al valor permisible de 36pA Kg Cuando haya razones para suponer que ya no es posible trabajar con seguridad hay que apagar el aparato y asegurar que no pueda ser puesto en marcha involuntariamente Tales razones pueden ser el aparato muestra danos visibles e elaparato contiene piezas sueltas elaparato ya no funciona ha pasado un largo tiempo de almacenamiento en condiciones adversas p ej al aire libre o en espacios h medos su transporte no fue correcto p ej en un embalaje que no correspond a a las condiciones m nimas requeridas por los transportistas Condiciones de funcionamiento Margen de temperatura ambiental admisible durante el funcionamiento 10 40 Temperatura permitida durante el almacenaje y el transporte 40 70 Si durante el almacenaje se ha producido condensaci n habr que climatizar el aparato durante 2 horas antes de ponerlo en marcha analizador est destinado para ser utilizado en espacios limpios y secos Por esono Reservado el derecho de modificaci n 11 AN Garant a es conveniente trabajar con l en lugares de mucho polvo o humedad y nunca cuando exista peligro de explosi n Tambi n se debe evitar que act en sobre l sustancias qu micas agresivas El analizador funciona en cualquier
46. o del analizador de espectros 5010 ACCOSOM S EE Block Diagram 10 11 el he M AM50 T WEE st 300798 Schill go Reservado el derecho de modificaci n 3 Indicaciones generales en relaci n a la marca CE Losinstrumentos de medida HAMEG cumplen las prescripciones t cnicas de la compatibilidad electromagn tica CE La prueba de conformidad se efect a bajo las normas de producto y especialidad vigentes En casos los que hay diversidad en los valores l mites HAMEG elige os de mayor rigor En relaci n alos valores de emisi n se han elegido los valores para el campo de los negocios e industrias as como el de las peque as empresas clase 18 En relaci n a os m rgenes de protecci n a la perturbaci n externa se han elegido los valores l mite v lidos para la industria Los cables o conexiones conductores acoplados necesariamente a un osciloscopio para la ransmisi n de se ales o datos influyen en un grado elevado en el cumplimiento de los valores predeterminados Los conductores utilizados son diferentes seg n su uso Por esta raz n se debe de tener en cuenta en la pr ctica las siguientes indicaciones y condiciones adicionales especto a la emisi n y o a la impermeabilidad de ruidos 1 Conductores de datos La conexi n de aparatos de medida con aparatos externos impresoras ordenadores etc s
47. onsejamos adjuntar al aparato una nota con una breve descripci n de la anomal a Adem s puede acelerar nuestro servicio si en la mismo nota indica su nombre y n mero de tel fono prefijo n mero de tel fono y nombre del departamento para que podamos solicitarle m s informaci n respecto a la aver a Mantenimiento Es aconsejable controlar peri dicamente algunas de las caracter sticas m s importantes del analizador S lo as se puede garantizar que la presentaci n de todas las se ales sea tan exacta como lo indican los datos t cnicos Los m todos de control descritos en el plan de chequeo del presente manual se pueden aplicar sin necesidad de comprar costosos aparatos de medida 12 Reservado el derecho de modificaci n Se recomienda limpiar de vez en cuando la parte exterior del instrumento con un pincel La suciedad incrustada en la caja el asa y las piezas de pl stico y aluminio se puede limpiar con un pano h medo agua con 196 de detergente suave Para limpiar la suciedad grasienta se puede emplear alcohol de quemar o bencina para limpieza ter de petr leo La pantalla se pueda limpiar con agua o bencina para limpieza pero no con alcohol ni disolventes sec ndola despu s con un pano limpio y seco sin pelusa Despu s de la limpieza es aconsejable tratarla con un spray antiest tico convencional id neo para pl sticos En ning n caso el l quido empleado para efectuar la limpieza debe penetrar en el apar
48. os factores externos y en casos individuales peque as variaciones del valor de medida m s all de las especificaciones predeterminadas Diciembre 1995 HAMEG Reservado el derecho de modificaci n DECLARATION DE CONFORMITE Instruments DECLARATION OF CONFORMITY HAMMER Name und Adresse des Herstellers HAMEG GmbH Manufacturer s name and address Kelsterbacherstrafe 15 19 Nom et adresse du fabricant D 60528 Frankfurt HAMEG Sarl 5 av de la R publique F 94800 Villejuif Die HAMEG GmbH HAMEG Sarl bescheinigt die Konformit t f r das Produkt The HAMEG GmbH Sarl herewith declares conformity of the product HAMEG GmbH HAMEG Sarl d clare la conformite du produit Bezeichnung Product name Designation Spektrum Analysator Spectrum Analyzer Analyseur de spectre Typ Type Type HM5010 5011 mit with avec Optionen Options Options mit den folgenden Bestimmungen with applicable regulations avec les directives suivantes EMV Richtlinie 89 336 EWG erg nzt durch 91 263 EWG 92 31 EWG EMC Directive 89 336 EEC amended by 91 263 EWG 92 31 EEC Directive EMC 89 336 CEE amend e par 91 263 EWG 92 31 CEE Niederspannungsrichtlinie 73 23 EWG erg nzt durch 93 68 EWG Low Voltage Equipment Directive 73 23 EEC amended by 93 68 EEC Directive des equipements basse tension 73 23 CEE amend e par 93 68 CEE Angewendete harmonisierte Normen Harmonized standards applied Normes harmonis es uti
49. ruido Reservado el derecho de modificaci n 21 C Elija la frecuencia del generador 500MHz Ajuste el pico de la l nea espectral de 500MHz al centro horizontal de la pantalla utilizando el control 16 X POS D Ponga la frecuencia del generador en 100MHz Si la l nea espectral de 100MHz no est sobre la l nea de ret cula deber a ser alineada a esta mediante el mando de control 17 X AMPL Entonces se debe verificar la calibraci n descrita bajo el punto C y si fuera necesario corregirla Las calibraciones descritas bajo los puntos C y D deben ser repetidas hasta obtener un ajuste ptimo Introducci n al an lisis espectral El an lisis de senales el ctricas es una de las tareas fundamentales de muchos ingenieros y cient ficos A n cuando el problema inmediato no es el ctrico se cambian los par metros fundamen tales de inter s en muchas ocasiones en se ales el ctricas con ayuda de transductores Los transductores usuales incluyen aceler metros y c lulas de carga en el campo mec nico electrodos de EEG y sondas de presi n sangu nea en el campo de la medicina y biolog a y sondas de valores pH y de conductividad en la qu mica El precio solicitado por la transformaci n de par metros f sicos a el ctricas es elevado ya que muchos instrumentos se suministran para el an lisis de se ales el ctricas en dominio del tiempo y de la frecuencia El sistema tradicional de observar se ales el ctricas e
50. s Por esta causa el generador de seguimiento ampl a las posibilidades de utilizaci n de un analizador de espectros En el modo full scan mode el generador de seguimiento genera una se al que barre todo el margen de frecuencia disponible En el modo de funcionamiento per divisi n se genera una se al 30 Reservado el derecho de modificaci n senoidal cuya frecuencia var a con el ajuste de la frecuencia central del analizador de espectros La raz n del seguimiento exacto tracking entre la frecuencia direccionante y la generada se encuentra en que el generador de seguimiento y el analizador de espectros son controlados por el mismo oscilador que a su vez es direccionado por la tensi n esto quiere decir que los dos aparatos son sincronizados a trav s del oscilador local del analizador de espectros La se al de salida del generador de seguimiento se genera mezclando las se ales de dos osciladores Una se al se genera en el mismo generador de seguimiento Si la frecuencia generada por la mezcla es igual a la frecuencia intermedia del analizador de espectros entonces es la frecuencia de salida del generador de seguimiento igual a la frecuencia de entrada del analizador de espectros Esta condici n es v lida para todos los modos de SCAN La denominaci n de seguimiento quiere decir que la frecuencia de la tensi n de salida siempre se encuentra centrada en el filtro de paso del analizador de espectros Arm n
51. s el de observarlos en dominio de tiempo mediante un osciloscopio El dominio en el tiempo se utiliza para recoger informaci n relativa en tiempo y en fase para caracterizar el comportamiento de la circuiter a el ctrica Sin embargo no se puede caracterizar todos los circuitos nicamente por su comportamiento en el dominio del tiempo Elementos de la circuiter a como los amplificadores osciladores mezcladores moduladores detectores y filtros se pueden caracterizar mucho mejor por su respuesta en frecuencia Esta informaci n de la frecuencia se consigue de forma ptima observando se ales el ctricas en el dominio de la frecuencia Para presentar el dominio en frecuencia se precisa de un instrumento que pueda discriminar entre frecuencias mientras est midiendo el nivel de potencia de cada una de ellas Uno de los instrumentos que presenta el dominio del frecuencia es el analizador de espectros Gr ficamente se presenta en pantalla TRC una tensi n o potencia como funci n de la frecuencia En el dominio del tiempo se visualizan todos los componentes de frecuencia de una se al conjuntamente En dominio de frecuencia se separan las se ales 22 Reservado el derecho de modificaci n complejas p ej senales compuestas por m s de una frecuencia en sus componentes de frecuencia y se presenta en pantalla el nivel de potencia de cada una de las frecuencias El dominio en frecuencia es una presentaci n gr fica de la amplitud de la se a
52. s en la t cnica superheterodina son considerables Ahora se obtiene una gran sensibilidad mediante la utilizaci n de amplificadores de Fl y se Reservado el derecho de modificaci n pueden sintonizar muchas d cadas de frecuencia Adem s se puede variar la resoluci n cambiando el ancho de banda de los filtros Fl Pero el analizador superheterodino no es de tiempo real y la frecuencia del barrido debe estar en consonancia con la constante de tiempo fijo del filtro de FI Una respuesta peak en la parte izquierda del TRC se denomina en algunas ocasiones batido cero Esto ocurre cuando el analizador se sintoniza hacia frecuencia cero y el oscilador local pasa directamente la creando una respuesta en la pantalla del TRC aunque no se est introduciendo ninguna se al Para sintonizar con frecuencia cero FLO FIF Esto limita realmente el margen inferior de la sinton a Requisitos de un analizador de espectros Para presentar con exactitud la frecuencia y la amplitud de una se al en un analizador de espectros tiene que estar el instrumento bien calibrado Un analizador de espectros que se ha disenado para determinar frecuencias y amplitudes con exactitud debe satisfacer muchos requisitos Amplio margen de sintonizaci n Amplio margen de visualizaci n de frecuencias en pantalla Estabilidad Resoluci n Respuesta plana en frecuencia Alta sensibilidad Distorsi n interna baja Modos de presentaci n lin
53. tibilidad electromagn tica Las contramedidas realizadas se pueden valorar cualitativamente bien Se pueden analizar los blindajes en busca de puntos permea bles y controlar cables y conductos el ctricos por ruidos Sonda de alta impedancia La sonda de alta impedancia permite la investigaci n del nivel de ruido sobre los diferentes contactos y circuitos Es de muy alta impedancia resistencia de aislamiento del material de los circuitos y s lo 8 Reservado el derecho de modificaci n carga el punto de medida con 2pF Gracias a esto se puede medir directamente en elcircuito sin generar variaciones importantes durante la medici n Se puede medir p ej la reacci n de filtros y de medidas de bloqueo cuantitativamente Se pueden identificar tambi n las diferentes conexiones de IC como fuentes de ruido Dentro de la circuiter a se pueden localizar las zonas problem ticas Mediante esta sonda se puede hacer accesible cualquier punto del circuito al analizador de espectros Monopolo de campo E El monopolo de campo E tiene la mayor sensibilidad las tres sondas Es t n sensible que se podr a utilizar como antena de recepci n de radio o TV Por esta raz n se puede evaluar la emisi n total de un grupo electr nico o de un aparato Se utiliza para comprobar la eficacia de medidas de aislamiento Tambi n se puede evaluar la eficacia total de filtrado si corresponden a cables y conductos que se derivan de la carcasa
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