Telecomunicaciones 1, reporte practia 1.

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SONORA

Práctica 1

Introducción al analizador de espectros

Telecomunicaciones 1(Lab)

Mtra. Ana Lilia González

Gaspar Felipe León Villegas

Ramon Gerardo Duarte Acosta

Sergio Alejandro Samaniego Martínez

Cd. Obregón Sonora a 09 de Septiembre de 2016

INTRODUCCION

En esta práctica se va a utilizar el analizador de espectros con el que se cuenta en el laboratorio. Primeramente se inició por lo básico como medir amplitud y frecuencia. Posteriormente se analizó dos señales con la misma magnitud, luego con diferente magnitud. Después se vio cómo medir el factor de forma que es una medición importante en el análisis de señales y nos determina la distorsión que tiene. Por último mediremos las señales en el modo lineal y en el modo logarítmico así como con valores absolutos y relativos. Para esta última parte deberemos de llenas las tablas 1 y 2 que es donde capturaremos el contenido armónico de las señales analizadas.

ANTECEDENTES TEÓRICOS

Tradicionalmente cuando queremos ver una señal periódica o no periódica, utilizamos un osciloscopio con o sin capacidad de memoria para ver como la señal varía con el tiempo, esta es una información muy importante, sin embargo, el osciloscopio no presenta el esquema completo. Para caracterizar completamente el desempeño de un dispositivo o sistema, se requiere analizar los componentes de la señal en el dominio de la frecuencia. Esto es, una representación gráfica de las amplitudes de la señal como una función de la frecuencia. El analizador de espectros es una herramienta dedicada para analizar y medir en el dominio de la frecuencia, tal como lo hace el osciloscopio en el dominio del tiempo. En el domino del tiempo, todos los componentes de frecuencia de la señal son sumados y mostrados como uno solo. En el dominio de la frecuencia, señales complejas (esto es, señales compuestas de una o más frecuencias) son separadas en sus componentes de frecuencia, y el nivel de cada frecuencia es mostrado. Las mediciones en el dominio de la frecuencia tienen algunas ventajas. Por ejemplo, digamos que se tiene una señal que se muestra en el osciloscopio y aparece como una señal senoidal pura. Una seno pura no tiene distorsión, si miramos la señal en el analizador de espectros, encontramos que, la señal está compuesta de varias frecuencias. Lo que no se puede apreciar en el osciloscopio llega a ser claro en el analizador del análisis del espectro, mediciones de frecuencia, potencia, contenido de armónicas, modulación, señales espurias, y ruido pueden ser fácilmente realizadas. Dada la capacidad para medir esas cantidades, podemos determinar distorsión total de armónicas, ancho de banda ocupado, estabilidad de la señal, potencia de salida, distorsión de intermodulación, potencia de ancho de banda, relación potencia de señal a potencia de ruido, y otras mediciones, utilizando solo el analizador de espectro.

OBJETIVOS

• Comprenda y defina el funcionamiento de cada bloque del analizador de espectros.
• Se familiarice con la operación básica del analizador de espectros.
• Aprenda el concepto de mediciones en el dominio de la frecuencia, también conocido como análisis espectral.
• Examine diferentes tipos de señales con el analizador y realice mediciones básicas con el mismo.

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DESARROLLO Y ANALISIS DE RESULTADOS

En la práctica se utilizaron distintas funciones para medición en el analizador de espectros los cuales se mostraran a continuación.

• Lectura de la amplitud y la frecuencia.

Se calibró el analizador de espectros por medio de la función CAL OUT que es una señal de 300 MHz con una amplitud de -20dB, seguido de la conexión de su salida a la entrada INPUT 75, encendiendo el analizador con el botón LINE seguido del botón PRESET.

• Establecer la frecuencia.

Para establecer la frecuencia es necesario entrar en el comando FRECUENCY, para poder ajustar su valor de distintas formas por medio de una perilla y teclas de flecha o para facilitarlo se podía elegir la frecuencia con el teclado numérico a la derecha del analizador.

La frecuencia que utilizamos fue 300 MHz por medio del teclado.

• Establecer la extensión (span).

Por medio del comando SPAN se redujo con el teclado numérico a 20 MHz.

• Establecer la amplitud.

Para ajustar el nivel de amplitud de la señal se utilizó el comando AMPLITUDE, con el que se cambió el nivel de referencia por medio de REF LVL el cual llego a 0 dB.

Se observó que al cambiar la frecuencia cambia la amplitud horizontal de la señal en la pantalla y cuando se ajustó el nivel de referencia cambio la señal verticalmente. Al aumentar la extensión aumenta el rango horizontal de la pantalla.

• Establecer el marcador.

Para encontrar la amplitud y frecuencia de la señal utilizamos la tecla MKR que es el marcador, podemos mover este punto en diferentes partes de la señal con la perilla, aunque nosotros utilizamos la tecla PEAK SEARCH y se va al punto más alto de la señal, en la esquina derecha de la pantalla aparece la medición del pico de la señal y con esto determinamos su amplitud y frecuencia.

Resultados 0 Hz y 0.35 dB

• Resolviendo señales de igual amplitud.

Para las señales de 0.1 MHz se conectaron 2 generadores de funciones en paralelo para así lograr obtener dicha frecuencia. Se puso el primer generador en 1 MHz y el segundo generador a 1.1 MHz, a ambos se le presiono -20 dB. Prosiguió utilizar el comando PRESET, establecimos la frecuencia a 1 MHz, su SPAN a 3 MHz y BW a 30 KHz. Cambiando el ancho de banda de resolución BW a 100 KHz para que estén separadas a .1 MHz = 100 KHz y solamente así podían ser visibles las dos señales, después por medio de la perilla se redujo el ancho de banda con el fin de observar con más claridad ambas señales.

Se Cambió la escala vertical a 3 dB con el comando AMPLITUDE SCALE LOG LIN y la señal desaparece ¿Por qué? Porque la escala es muy pequeña.

Después presionamos AMPLITUDE y REF LVL para observar la señal a -20 dBm, entonces se verifico que ambas señales están a la misma amplitud, midiendo con el PEAK SEARCH y se utilizó MARKER para medir la profundidad de la inmersión (ver figura 1).

[pic 1]

Figura 1.- Profundidad de inmersión.

• Factor de Forma

Se midió el factor de forma del filtro FI de 1 MHz utilizando solo un generador de señales a una frecuencia de 1 MHz, SPAN de 10 MHz y BW de 1 MHz. Se modio un extremo del lado izquierdo a 3 dB con MARKER y se apuntó el ancho de banda. Con el MARKER también se midió el ancho de banda a 60 dB del filtro, prosiguiendo con el calculó el factor de forma (ver figura 2).

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