Анализатор спектра 4024F от компании Ceyear — это современное измерительное решение для инженеров и исследователей. Он находит свое применение в самых требовательных отраслях: от аэрокосмической промышленности до спутниковой и микроволновой связи, а также радиолокационного мониторинга.

Благодаря высокой чувствительности, низкому фазовому шуму и высокому быстродействию, прибор обеспечивает точный анализ сигналов даже в сложных помеховых условиях.

Принцип действия

Портативный анализатор спектра 4024F осуществляет свою работу на основе последовательного анализа частотного спектра сигналов. Преобразование синусоидального сигнала осуществляется с помощью селективного гетеродинного перестраиваемого приемника в цифровой код и отображается на экране дисплея.

Конструкторы выполнили анализатор спектра 4024F в виде портативного моноблока. На передней панели они разместили органы управления и сенсорный дисплей. На верхней панели установили измерительные разъёмы. А также разъёмы BNC для выхода промежуточной частоты, входа/выхода опорной частоты 10 МГц, входа внешней синхронизации и подключения антенны GPS. Там же находятся разъём питания, интерфейсы LAN, USB и mini USB, гнездо для карты памяти SD и разъём для наушников.

Прибор отображает результаты измерений и текущие режимы работы на своём дисплее. Анализатор спектра 4024F выполняет измерения частотных и амплитудных параметров спектра сигналов как вручную, так и автоматически — через интерфейсы mini USB и LAN.

Свойства

• Высокочастотный в своем классе
• Низкий уровень собственного шума
• Широкополосный предусилитель в базовой конфигурации
• Богатый измерительный функционал: анализ спектра, анализ помех (спектрограмма, RSSI), детектирование АМ/ЧM/ФM, сканер каналов, анализ сигналов, измерение мощности и т. д.
• Высокая скорость развертки
• Различные интеллектуальные функции измерения: измерение напряженности поля, мощность в канале, занимаемая полоса, мощность соседнего канала, настройка и прослушивание, отношение сигнал/шум, маска излучения и т.д.
• Низкий уровень фазовых шумов
• Опциональные дополнения: опорный генератор 10 МГц вход/выход, вход для антенны GPS, выход ПЧ, вход внешнего запуска, подключение внешнего USB датчика мощности и т. д.
• Простое и удобное управление: цветной сенсорный 8,4-дюймовый ЖК-экран высокой чёткости с крупный шрифтом, различные режимы отображения, многофункциональная клавиатура и т. д.
• Диапазон рабочих температур: -10℃～50℃
• Питание от аккумулятора или адаптера
• Защита от влаги и пыли

Характеристики Анализатор спектра 4024F

• Диапазон рабочих частот от 9 кГц до 32 ГГц
• Частота опорного генератора 10 МГц
• Пределы допускаемой относительной погрешности установки полос обзора ±2 %
• Средний уровень собственных шумов, не более:
  • • -138 дБм от 10 МГц до 20 ГГц (предусилитель выкл.)
    • -135 дБм от 20 ГГц до 32 ГГц (предусилитель выкл.)
    • -157 дБм от 10 МГц до 20 ГГц (предусилитель вкл.)
    • -154 дБм от 20 ГГц до 32 ГГц (предусилитель вкл.)
• Диапазон установки опорного уровня от -120 до +30 дБм
• Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки опорного уровня составляют ±1,2 дБ в диапазоне значений от -60 до 0 дБм
• Уровень фазовых шумов при отстройке частоты от несущей 1 ГГц, не более:
  • -102 дБн/Гц при 10 кГц
  • -106 дБн/Гц при 100 кГц
  • -111 дБн/Гц при 1 МГц

Характеристики (продолжение)

• Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений мощности из-за нелинейности шкалы дисплея составляют ±1.0 дБ
• Диапазон установки входного аттенюатора от 0 до 50 дБ
• Потребляемая мощность не более 33 В·А
• Рабочие условия эксплуатации:
  • температура окружающего воздуха — от -10 до +45 °C
  • относительная влажность окружающего воздуха — от 30 до 80 %
  • атмосферное давление — от 84 до 106 кПа
• Измерительный разъем: тип 2.4 мм (вилка)
• Габариты: 338 х 218 х 100 мм
• Вес (без аккумулятора) 5.1 кг

Измерения по маске

Анализатор спектра 4024F поддерживает функцию измерений по маске. Это особенно востребовано в научно-исследовательской и испытательной деятельности. Эта функция позволяет задать пользовательскую частотно-амплитудную маску и автоматически выявлять сигналы, выходящие за её пределы. Например, излучения вне отведённой полосы, импульсные помехи или несанкционированные передатчики.

При нарушении маски прибор может фиксировать событие, сохранять данные, подавать звуковой или визуальный сигнал. А также передавать информацию в управляющую систему через интерфейсы LAN или USB. Такой подход значительно повышает эффективность мониторинга спектра, контроля ЭМС и верификации радиоэлектронных устройств в условиях НИИ и испытательных лабораторий.

Проверка параметров передающей линии (кабель + антенна) на вышках 5G

При обслуживании базовых станций мобильной связи важно убедиться, что линии и антенны работают без отражений и потерь. С помощью 4024F можно измерять мощность, соседние каналы, соотношение мощности в канале и шумового фона. Если уровень мощности или спектр не соответствует стандарту, это может указать на дефект кабеля или плохое соединение.

Полевой мониторинг спектра радиочастот (радиоразведка, управление спектром)

Организации, занимающиеся регулированием радиочастот, могут использовать 4024F для мониторинга использования спектра в городской среде. Например, фиксировать «чужие» сигналы в диапазоне Wi-Fi / LTE, анализировать спектр в режиме реального времени, выявлять нелегальные передатчики.

Лабораторный тест и верификация высокочастотных модулей

В лабораториях разработки RF-модулей (например, для спутников, СВЧ-приёмников/передатчиков) 4024 может выступать как тестовый инструмент: анализ спектра, измерение гармоник, подавление шумов, проверка соответствия маскам излучения. Его большой диапазон частот делает его удобным для широкого класса устройств.

Исследования беспроводных систем и IoT-устройств

При разработке и тестировании беспроводных датчиков, устройств интернета вещей и маломощных передатчиков инженеры могут оценивать спектральные характеристики, боковые каналы, уровень шумов и подавление спур (нежелательных составляющих). Даже при слабом сигнале 4024F (с его чувствительностью) способен выдать точную картину спектра.

Обнаружение и локализация помех в диапазоне спутниковой связи

Представьте, что на частоте спутникового приёма возникает фоновый шум. Ceyear 4024F можно подключить к направленной антенне, провести спектральный анализ и построить карту спектра. Используя функцию Spectrogram + GPS, можно проследить, откуда поступает источник помех, и затем локализовать его на местности.