Hameg HM5012-2, HM5014-2 User Manual
Spectrum-Analyzer
HM5012-2/HM5014-2
Handbuch / Manual
Deutsch / English
2
Änderungen vorbehalten
Inhaltsverzeichnis
Spectrum Analyzer
HM5012-2
HM5014-2
Deutsch ....................................................... 3
English......................................................... 25
CE-Konformitätserklärung ................................................ 4
Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung ................. 4
Spektrum Analysator HM 5012-2 / HM 5914-2 ............... 5
Technische Daten ............................................................... 6
Zubehör
HZ 560 Transient Limiter ................................................. 6
HZ 530 Sondensatz für EMV-Diagnose .......................... 7
HZ 541 VSWR Messbrücke............................................. 8
Allgemeine Hinweise......................................................... 9
Symbole .......................................................................... 9
Aufstellung des Gerätes ................................................. 9
Sicherheit ........................................................................ 9
Bestimmungsgemäßer Betrieb....................................... 9
Garantie ........................................................................... 10
Wartung ........................................................................... 10
Schutzschaltung .............................................................. 10
Netzspannung ................................................................. 10
Funktionsprinzip / Betriebshinweise ................................ 11
Test Signal Display ............................................................ 12
Bedienelemente und Readout.......................................... 13
Erste Messungen ............................................................... 18
Einstellungen................................................................... 18
ATTN ................................................................................ 18
Frequenzeinstellung ........................................................ 18
Vertikalskalierung ............................................................ 18
RBW ................................................................................ 18
Messwerte ablesen ........................................................ 18
Einführung in die Spektrum-Analyse .............................. 19
Grundlagen der Spektrum-Analyse ................................. 19
Anforderungen der Spektrum-Analyse ........................... 20
Frequenzmessung........................................................... 20
Stabilität .......................................................................... 20
Auflösung ........................................................................ 20
Rauschen......................................................................... 21
Video-Filter ...................................................................... 21
Empfindlichkeit - Max. Eingangspegel............................ 22
Frequenzgang.................................................................. 22
Mitlaufgenerator (nur im HM5014-2) .............................. 22
RS-232-Interface - Fernsteuerung .................................... 22
Sicherheitshinweis .......................................................... 22
RS-232 Kabel ................................................................... 22
Baudrateneinstellung ...................................................... 22
Datenkommunikation ...................................................... 22
Kommandos vom PC zum HM5012-2/5014-2 ................. 23
Parameterabfrage (Liste der Abfragebefehle) ................ 23
Ausfühliche Beschreibung des Befehls #bm1 ................ 23
Bezug der Signaldaten zur Strahlröhrendarstellung ....... 24
Bedienungselemente HM5012-2 / HM5014-2 ................. 45
Änderungen vorbehalten
3
Allgemeine Hinweise
Hersteller HAMEG GmbH
Manufacturer Indusstriestraße 6
Fabricant D - 63533 Mainhausen
Die HAMEG GmbH bescheinigt die Konformität für das Produkt
The HAMEG GmbH herewith declares conformity of the product
HAMEG GmbH déclare la conformite du produit
Bezeichnung / Product name / Designation:
Spektrum-Analysator/Spectrum Analyzer/Analyseur de spectre
Typ / Type / Type: HM5012-2 / HM5014-2
mit / with / avec: -
Optionen / Options / Options:
mit den folgenden Bestimmungen / with applicable regulations / avec les
directives suivantes
EMV Richtlinie 89/336/EWG ergänzt 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 amendée par 91/263/EWG, 92/31/CEE
Niederspannungsrichtlinie 73/23/EWG ergänzt durch 93/68/EWG
Low-Voltage Equipment Directive 73/23/EEC amended by 93/68/EEC
Directive des equipements basse tension 73/23/CEE amendée par 93/68/CEE
KONFORMITÄTSERKLÄRUNG
DECLARATION OF CONFORMITY
DECLARATION DE CONFORMITE
Angewendete harmonisierte Normen / Harmonized standards applied / Normes
harmonisées utilisées
Sicherheit / Safety / Sécurité
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
Überspannungskategorie / Overvoltage category / Catégorie de surtension: II
Verschmutzungsgrad / Degree of pollution / Degré de pollution: 2
Elektromagnetische Verträglichkeit / Electromagnetic compatibility /
Compatibilité électromagnétique
EN 61326-1/A1
Störaussendung / Radiation / Emission: Tabelle / table / tableau 4; Klasse / Class /
Classe B.
Störfestigkeit / Immunity / Imunitee: Tabelle / table / tableau A1.
EN 61000-3-2/A14
Oberschwingungsströme / Harmonic current emissions / Émissions 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
17.10.2002
G. Hübenett
Produktmanager
®
Instruments
Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung
HAMEG Meßgeräte erfüllen die Bestimmungen der EMV Richtlinie. Bei dder Konformitätsprüfung werden von HAMEG die gültigen Fachgrund- bzw.
Produktnormen zu Grunde gelegt. In Fällen wo unterschiedliche Grenzwerte möglich sind, werden von HAMEG die härteren Prüfbedingungen angewendet. Für die Störaussendung werden die Grenzwerte für den Geschäfts- und Gewerbebereich sowie für Kleinbetriebe angewandt (Klasse 1B).
Bezüglich der Störfestigkeit finden die für den Industriebereich geltenden Grenzwerte Anwendung.
Die am Meßgerät notwendigerweise angeschlossenen Meß- und Datenleitungen beeinflussen die Einhaltung der vorgegebenen Grenzwerte in
erheblicher Weise. Die verwendeten Leitungen sind jedoch je nach Anwendungsbereich unterschiedlich. Im praktischen Meßbetrieb sind daher in
Bezug auf Störaussendung bzw. Störfestigkeit folgende Hinweise und Randbedingungen unbedingt zu beachten:
1. Datenleitungen
Die Verbindung von Meßgeräten bzw. ihren Schnittstellen mit externen Geräten (Druckern, Rechnern, etc.) darf nur mit ausreichend abgeschirmten Leitungen erfolgen. Sofern die Bedienungsanleitung nicht eine geringere maximale Leitungslänge vorschreibt, dürfen Datenleitungen zwischen Meßgerät und Computer eine Länge von 3 Metern nicht erreichen und sich nicht außerhalb von Gebäuden befinden. Ist an einem Geräteinterface der Anschluß mehrerer Schnittstellenkabel möglich, so darf jeweils nur eines angeschlossen sein.
Bei Datenleitungen ist generell auf doppelt abgeschirmtes Verbindungskabel zu achten. Als IEEE-Bus Kabel sind die von HAMEG beziehbaren
doppelt geschirmten Kabel HZ72S bzw. HZ72L geeignet.
2. Signalleitungen
Meßleitungen zur Signalübertragung zwischen Meßstelle und Meßgerät sollten generell so kurz wie möglich gehalten werden. Falls keine geringere Länge vorgeschrieben ist, dürfen Signalleitungen eine Länge von 3 Metern nicht erreichen und sich nicht außerhalb von Gebäuden befinden.
Alle Signalleitungen sind grundsätzlich als abgeschirmte Leitungen (Koaxialkabel -RG58/U) zu verwenden. Für eine korrekte Masseverbindung
muß Sorge getragen werden. Bei Signalgeneratoren müssen doppelt abgeschirmte Koaxialkabel (RG223/U, RG214/U) verwendet werden.
3. Auswirkungen auf die Meßgeräte
Beim Vorliegen starker hochfrequenter elektrischer oder magnetischer Felder kann es trotz sorgfältigen Meßaufbaues über die angeschlossenen
Meßkabel zu Einspeisung unerwünschter Signalteile in das Meßgerät kommen. Dies führt bei HAMEG Meßgeräten nicht zu einer Zerstörung
oder Außerbetriebsetzung des Meßgerätes.
Geringfügige Abweichungen des Meßwertes über die vorgegebenen Spezifikationen hinaus können durch die äußeren Umstände in Einzelfällen
jedoch auftreten.
4. Störfestigkeit von Oszilloskopen
4.1 Elektromagnetisches HF-Feld
Beim Vorliegen starker hochfrequenter elektrischer oder magnetischer Felder, können durch diese Felder bedingte Überlagerungen des
Meßsignals sichtbar werden. Die Einkopplung dieser Felder kann über das Versorgungsnetz, Meß- und Steuerleitungen und/oder durch direkte
Einstrahlung erfolgen. Sowohl das Meßobjekt, als auch das Oszilloskop können hiervon betroffen sein.
Die direkte Einstrahlung in das Oszilloskop kann, trotz der Abschirmung durch das Metallgehäuse, durch die Bildschirmöffnung erfolgen. Da
die Bandbreite jeder Meßverstärkerstufe größer als die Gesamtbandbreite des Oszilloskops ist, können Überlagerungen sichtbar werden,
deren Frequenz wesentlich höher ist, als die Oszilloskopbandbreite (-3dB).
4.2 Schnelle Transienten / Entladung statischer Elektrizität
Beim Auftreten von schnellen Transienten (Burst) und ihrer direkten Einkopplung über das Versorgungsnetz bzw. indirekt (kapazitiv) über Meßund Steuerleitungen, ist es möglich, daß dadurch die Triggerung ausgelöst wird.
Das Auslösen der Triggerung kann auch durch eine direkte bzw. indirekte statische Entladung (ESD) erfolgen.
Da die Signaldarstellung und Triggerung durch das Oszilloskop auch mit geringen Signalamplituden (<500µV) erfolgen soll, läßt sich das Auslösen
der Triggerung durch derartige Signale (> 1kV) und ihre gleichzeitige Darstellung nicht vermeiden.
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Änderungen vorbehalten
HAMEG GmbH
Spektrumanalysatoren
HM 5012-2
und
HM 5014-2
II
I Frequenzbereich von 150 kHz bis 1050 MHz
II
II
I Amplitudenbereich: –100 bis +10 dBm; Bild-
II
schirmdarstellung 80 dB
II
I Phasensynchrone direkte digitale Synthese (DDS)
II
II
I Keypad für präzise und reproduzierbare
II
Frequenzeinstellungen
Spektrum Analysator HM 5012-2 / HM 5014-4
II
I Hochstabiler temperatur-kompensierter
II
Referenzoszillator
II
I Auflösungsbandbreiten 9 kHz, 120 kHz und 1 MHz
II
II
I Fernsteuerbar über RS-232 Schnittstelle
II
Die Technik
Der nutzbare Frequenzbereich der neuen Spektrumanalysatoren
HM 5012-2 und HM 5014-2 erstreckt sich von 150 kHz bis
1,05 GHz. Als Auflösungsbandbreiten stehen 9 kHz, 120 kHz
und 1 MHz zur Verfügung.
Neu ist die synthesizergesteuerte Frequenzerzeugung (DDS) mit
hoher Frequenzstabilität durch einen TCXO-Referenzoszillator.
Das ermöglicht sehr genaue und reproduzierbare Frequenzeinstellungen, die wahlweise numerisch mit der Tastatur oder
inkremental mit dem Drehgeber erfolgen können. Die übrigen
Funktionen lassen sich mit dem Dreh-geber oder durch direkte
Tasteneingabe verändern.
Das Spektrum wird in Echtzeit digitalisiert und gespeichert. Die
Anzeige des Spektrums erfolgt mit einer Auflösung von 2000
Abtastpunkten und einem Dynamikbereich von max. 80dB.
Die eingestellten Messparameter werden auf dem Bildschirm
des Spektrumanalysators oder mit LEDs angezeigt. Umfangreiche Messmöglichkeiten im EMV-Bereich sind ein weiteres
Merkmal. Hierzu gehört auch die Bewertung der Signalpegel mit
Max.-Hold- und Average-Funktion.
Die genaue Auswertung der Messkurven erfolgt mit einem Mar-
ker, dessen X-Position mit dem Drehgeber wählbar ist, woraus
eine Frequenz- und Pegelanzeige (mit dem Readout) resultiert.
Ein weiterer Vorteil ist der Referenzspeicher, in den das aktuelle
Spektrum für Vergleichsmessungen abgelegt werden kann. Der
Inhalt des Referenzspeichers (B) ist separat darstellbar, kann aber
auch zur Differenzdarstellung (A-B) benutzt werden.
Änderungen der aktuellen Messkurve (A) werden damit leicht
erkennbar. Komplexe und sich öfter wiederholende Geräteeinstellungen können über die Save/Recall-Funktion gespeichert und
jederzeit einfach wieder aufgerufen werden. Die neuen Spektrumanalysatoren sind außergewöhnlich preiswerte Messgeräte. Sie
eignen sich für vielfältige Messaufgaben in Entwicklung, Prüffeld,
Fertigung, Service und für EMV-Voruntersuchungen.
HM 5014-2 mit Tracking-Generator
Im Modell HM 5014-2 ist ein Mitlaufgenerator integriert, der
anspruchsvolle Messaufgaben im Frequenzbereich von 150 kHz
bis 1,05GHz ermöglicht. Damit sind Zweitormessungen wie
z.B. an Filtern durchführbar. Der so nachgebildete Netzwerkanalysator ermöglicht Verstärkungs- und Dämpfungsmessungen.
Der Ausgangspegel ist zwischen –50 dBm und +1 dBm in 0,2 dB
Schritten mit Tastatur oder Drehgeber veränderbar.
Die Schnittstelle
Für die Kommunikation mit einem PC sind die Spektrumanalysatoren mit einem serienmäßig eingebauten RS-232-Inter-
face ausgerüstet.
In Verbindung mit dem als Zubehör lieferbaren Opto-Interface
HZ70 wird eine störstrahlungsfreie, galvanisch getrennte Datenübertragung über Lichtleiterkabel ermöglicht.
Die Software
AS100E bietet erweiterte Funktionen und die Auswertung der
Messergebnisse unter Windows® 9x, ME, NT4.0, 2000 und XP.
Die Basisversion gehört zum Lieferumfang und umfasst: Numerische Pegelanzeige aktueller Messwerte, Mittel- und Spitzenwerte mit korresp. Cursor, Speicherung der Spektren für Vergleiche, frei definierbare Grenzlinien, Anzeige von Grenzwertüberschreitungen, Speicherung der Messwerte (in MS-Access), S/Woder Farbausdruck der Spektren inkl. der Kommentare über alle
Windows® unterstützten Drucker, automatische EMV-Messung,
Antennenkabel- und Verstärkerkorrektur. Gegen eine Registrierungsgebühr kann die Funktionalität der Software im EMV-Bereich erweitert werden. Diese beinhaltet zum Beispiel einen
Quasi-Peak-Detektor; außerdem können dann Umgebungsstörungen erfasst und bewertet werden.
Änderungen vorbehalten
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Technische Daten
HM 5012-2 / HM 5014-2
(Referenztemperatur: 23°C ±2°C)
Frequenzeigenschaften
Frequenzbereich: 0,15MHz bis 1,050 GHz
Stabilität: ±5ppm
Alterung: ±1ppm/Jahr
Auflösung Frequenzanzeige: 1kHz (6½ Digit im Readout)
Mittenfrequenzeinstellbereich (Center): 0 bis 1,050 GHz
Frequenzgenerierung: TCXO mit DDS (digitale Frequenzsynthese)
Spanbereich: Zero-Span u. 1MHz - 1000MHz
(Schaltfolge1-2-5)
Marker:
Frequenzauflösung: 1kHz, 6½ digit,
Amplitudenauflösung: 0,4dB, 3½ digit
Auflösungsbandbreiten (RBW) @ 6dB: 1MHz, 120kHz u. 9kHz
Video-Filter, VBW: 4kHz
Sweepzeit (automatische Umschaltung): 40ms, 320ms,1s*
Amplitudeneigenschaften (Marker bezogen)
150 kHz - 1 GHz
Messbereich: -100dBm bis +10dBm
Skalierung: 10dB/div, 5dB/div,
Anzeigebereich: 80dB (10dB/div) 40dB (5dB/div)
Amplitudenfrequenzgang
(bei 10dB Attn., Zero Span und RBW
1MHz, Signal -20dBm): ±3dB
Anzeige (CRT): 8 x 10 Division
Anzeige: logarithmisch
Anzeigeeinheit: dBm
Eingangsteiler (Attenuator): 0 bis 40 dB, (10 dB-Schritte)
Eingangsteilergenauigkeit
bezogen auf 10dB: ±2dB
Max. Eingangspegel (dauernd anliegend):
40dB Abschwächung: +20dBm (0,1W)
0dB Abschwächung: +10dBm
Max. zul. Gleichspannung: ±25V
Referenzpegel - Einstellbereich: -99,6dBm bis +10dBm
Genauigkeit des Referenzpegels
bezogen auf 500MHz, 10dB Attn.,
Zero Span und RBW 1MHz: ±1dB
Min. Rauschpegelmittelwert -100dBm (RBW 9kHz)
Intermodulationsabstand (3. Ordnung): besser als 75dBc
(2 Signale je -30dBm, Abstand >3MHz)
Abstand harmonischer Verzerrungen (2. harm.): besser als 75dBc
(2. Harm. bei -30dBm. ATTN 0dB, Frequenzabstand >3MHz)
Bandbreitenabhängiger Amplitudenfehler
bezogen auf RBW 1MHz und Zero Span: ±1dB
Digitalisierung: ±1 Digit (0,4dB) bei 10dB/div Skalierung
(Average, Zero Span)
Eingänge/Ausgänge
Messeingang: N-Buchse
Eingangsimpedanz: 50Ω
VSWR: (Attn. ≥10dB) typ. 1,5 : 1
Mitlaufsenderausgang (HM5014-2): N-Buchse
Ausgangsimpedanz: 50Ω
Testsignalausgang: BNC-Buchse
Ausgangsimpedanz: 50Ω
Frequenz: 48MHz
Pegel: –30 dBm (±2dB)
Versorgungsspannung für Sonden (HZ 530): 6V DC
Audioausgang (Phone): 3,5 mm ∅ Klinke
RS-232 Schnittstelle 9 pol. / Sub-D
Tracking-Generator (nur HM5014-2)
Frequenzbereich: 0,15MHz bis 1,050 GHz
Ausgangspegel: –50dBm bis +1dBm
Frequenzgang:
+1 dBm bis –10 dBm ±3dB
–10,2 dBm bis –50 dBm ±4dB
HF-Störer: besser als 20dBc
Allgemein
Betriebsbedingungen: 10 °C bis 40 °C
Netzanschluss: 105 - 250 V~, 50/60 Hz
Leistungsaufnahme HM5012-2: ca. 30W
Leistungsaufnahme HM5014-2: ca. 35W
Schutzart: Schutzklasse I (EN61010-1)
Maße (B x H x T): 285 x 125 x 380mm
Gewicht: ca. 6 kg
Gehäuse: Mit verstellbarem Aufstell-Tragegriff
Farbe: techno-braun
* Nur in Verbindung mit Software AS100E
Im Lieferumfang enthalten:
Manual, Netzkabel, Software auf CDR
Als weiteres Zubehör empfehlen wir:
Opto-Interface HZ 70, Ansteckantenne HZ 520, Sondensatz für
EMV-Diagnose HZ 530, Transient-Limiter HZ 560, Zweileiter Netznachbildung HM 6050-2, VSWR Messbrücke HZ 541
ZubehörZubehör
Zubehör
ZubehörZubehör
HZ 560 Transient-Limiter
Der Transient-Limiter dient zum Schutz des Eingangskreises
von Spektrumanalysatoren und Messempfängern.
Wird ein solcher Transient-Limiter bei Messungen der
leitungsgebundenen Störungen über eine Netznachbildung
nicht verwendet, ist die Gefahr einer Zerstörung der Eingangsstufen des angeschlossenen Messgerätes sehr groß.
Daher ist die Verwendung des Transient-Limiters mehr als
empfehlenswert.
Funktionen
Eingabe Tastatur: Mittenfrequenz, Referenz- und
Mitlaufgeneratorpegel
Eingabe Drehgeber: Mittenfrequenz, Referenz- und
Mitlaufgeneratorpegel, Marker
Max-Hold -Detektion: Spitzenwertdetektion
Quasi-Peak-Detektion: * bewertete Quasi-Spitzenwertdetektion
Average: Mittelwertbildung
Referenzkurve: Speichertiefe 2k x 8bit
SAVE/RECALL: Speicherung u. Aufruf von 10 Geräteeinstellungen
AM-Demodulation für Audio
LOCAL: Aufhebung der RS-232 Steuerung
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Technische Daten
Frequenzbereich: 150kHz to 30MHz
Durchgangsdämpfung: 10dB (+1.5 / –0.5dB)
unter 1kHz: >90 dB
über 100MHz: >50 dB
Max. Eingangsleistung: Dauer 2 W (+33dBm)
DC-Spannung ±50Vdc
Stehwellenverhältnis: 1.5:1 o. besser
Anschlüsse: BNC (Eingang und Ausgang)
Abmessungen (B x H x T): 32 x 67 x 32 mm
Änderungen vorbehalten
HZ 530 Sondensatz für EMV-Diagnose
Zubehör
Der HZ530-Sondensatz besteht aus drei aktiven Breitbandsonden für die EMV-Diagnose bei der Entwicklung elektronischer
Baugruppen und Geräte. Er enthält eine aktive Magnetfeldsonde
(H-Feldsonde), einen aktiven E-Feldmonopol und eine aktive
Hochimpedanzsonde. Die Sonden sind zum Anschluss an einen
Spektrumanalysator vorgesehen und haben daher einen koaxialen Ausgang mit einem Wellenwiderstand von 50Ω. Je nach Typ
haben die Sonden eine Bandbreite von 100kHz bis über 1000MHz.
Die Sonden sind in modernster Technologie aufgebaut. GaAsFET
sowie Mikrowellenintegrierte Schaltungen (MMIC) sorgen für
Rauscharmut, hohe Verstärkung und die nötige Empfindlichkeit.
Der Anschluss an einen Spektrumanalysator, Messempfänger
oder Oszilloskop erfolgt über ca. 1,5m lange BNC-Koaxialkabel.
Die in den Sonden schon eingebauten Vorverstärker (ca. 30 dB)
erübrigen den Einsatz von externen Zusatzgeräten, was natürlich
die Handhabung erheblich vereinfacht.
Die Sonden werden entweder durch einsetzbare Batterien/Akkus
betrieben oder können direkt aus den HAMEG Spektrumanalysatoren mit Spannung versorgt werden. Die schlanke Bauform erlaubt guten Zugang zur prüfenden Schaltung auch in
beengter Prüfumgebung. Mittels eines Akkusatzes hat jede Sonde eine Betriebsdauer von ca. 20 – 30 Stunden. Die Sonden
werden komplett im Dreiersatz in einem stabilen und formschönen Transportkoffer angeboten.
Die H-Feldsonde
Die H-Feldsonde gibt einen der magne-tischen Wechselfeldstärke
proportionalen Pegel an den Spektrumanalysator ab. Mit ihr
können Störquellen in elektronischen Baugruppen relativ präzise
lokalisiert werden. Dies hat seine Ursache darin, dass moderne
elektronische Baugruppen als Störer meist niederohmig wirken
(relativ kleine Spannungsänderungen bei entsprechend großen
Stromänderungen). Die abgestrahlten Störungen beginnen daher
an ihrer Quelle zunächst überwiegend mit einem magnetischen
Wechselfeld. Da beim Übergang vom Nah- zum Fernfeld das
Verhältnis vom magnetischen zum elektrischen Feld die 377Ω
Wellenwiderstand der Luft erreichen muss, nimmt das H-Feld
zunächst mit der dritten Potenz des Abstandes vom Störer ab.
Eine Verdoppelung des Abstandes bedeutet ein Abnehmen des
Feldes auf ein Achtel. Beim praktischen Gebrauch der H-Feldsonde
bemerkt man deshalb ein sehr starkes Ansteigen des Pegels bei
Annäherung an den Störer. Beim Absuchen einer Baugruppe mit
der H-Feldsonde fallen die Störer daher sofort auf. Es kann z.B.
schnell festgestellt werden, welches IC stark stört und welches
nicht. Ferner kann hierbei auf dem Spektrumanalysator erkannt
werden, wie sich die Störleistung über den Frequenzbereich
verteilt. Somit kann man Bauelemente, die aus EMV-Gründen
weniger geeignet sind, schon früh in der Entwicklung eliminieren.
Die Wirkung von Gegenmaßnahmen lässt sich qualitativ gut
beurteilen. Man kann Abschirmungen auf “undichte” Stellen
untersuchen und Kabel oder Leitungen auf mitgeführte
Störleistungen absuchen.
Die Hochimpedanzsonde
Die Hochimpedanzsonde ermöglicht eine Untersuchung des Störpegels auf einzelnen Kontakten oder Leiterbahnen. Sie ist sehr
hochohmig (Isolationswiderstand des Leiterplattenmaterials) und
belastet den geprüften Messpunkt mit nur 2pF. Dadurch kann
direkt in der Schaltung gemessen werden, ohne nennenswerte
Veränderungen der Verhältnisse durch den Messeingriff zu bewirken.
Es kann z.B. die Wirkung von Filter- und Abblockmaßnahmen
quantitativ gemessen werden. Es können einzelne Anschlüsse
von ICs als Störer identifiziert und innerhalb von Leiterplatten
können problematische Leiterbahnen ermittelt werden. Mit dieser Sonde kann man jeden einzelnen Punkt einer Schaltung direkt
dem Spektrumanalysator zugänglich machen.
Der E-Feldmonopol
Der E-Feldmonopol hat von allen drei Sonden die höchste Empfindlichkeit. Er ist so empfindlich, dass man ihn ohne weiteres als
Antenne zum Radio- oder Fernsehempfang benutzen könnte.
Daher kann man mit ihm die Gesamtabstrahlung einer Baugruppe
oder eines Gerätes beurteilen. Er wird z.B. verwendet, um die
Wirkung von Abschirmmaßnahmen zu prüfen. Mit ihm kann auch
die Gesamtwirkung von Filtermaßnahmen beurteilt werden, soweit sie etwa das Gerätegehäuse verlassende Kabel und Leitungen betreffen und damit die Gesamtabstrahlung beeinflussen.
Ferner kann man
mit dem E-Feldmonopol Relativmessungen zu
Abnahmeprotokollen durchführen. Dies macht es möglich, erforderliche Nachbesserungen so gezielt auszuführen, dass man
bei der Abnahmeprüfung nicht ein zweites Mal durchfällt. Ferner
können Abnahmeprüfungen so gut vorbereitet werden, dass
man im Allgemeinen vor Überraschungen sicher ist.
Technische Daten (Referenztemperatur: 23°C ±2°C
Frequenzbereiche: 100 kHz – 1,0 GHz
Versorgungsspannung: 6V = aus HM 5005-14 oder Batterie*
Stromaufnahme: ca. 10 – 24 mA =
Sondenmaße: 40 x 19 x 195 mm
Gehäuse: Kunststoff, innen elektrisch geschirmt
Lieferform: 1 E-Feldsonde
1 H-Feldsonde
1 Hochimpedanzsonde
1 BNC-Kabel 1,5m
1 Spannungsversorgungskabel im Transportkoffer
Anleitung
* Batterien (4xType Mignon) gehören nicht zum Lieferumfang
Änderungen vorbehalten
7
Zubehör
VSWR-Messbrücke 50 Ohm HZ 541
VSWR-Messbrücke
am Spectrum-Analysator HM 5014-2
Elektrische Daten
Frequenzbereich: 150 kHz - 1050 MHz
Wellenwiderstand: 50 Ohm
Richtverhältnis
150 kHz - 300 kHz: >28 dB
300 kHz - 1050 MHz: >35 dB
Reflexionsdämpfung am Messtor
DUT: >20 dB
Einfügungsdämpfung
IN ¡ OUT: 20 dB
(150 kHz - 300 kHz)
IN ¡ OUT: 17 dB
(300 KHz - 1 GHz)
IN ¡ DUT: 1,7 dB
DUT ¡ OUT: 16 dB
Belastbarkeit: +26 dBm (400 mW)
Mechanische Daten
Messbrücke:
Abmessungen: 151,5 x 38 x 29,5 mm
(B x T x H) (ohne Anschlüsse)
Gewicht: 450 g
Temperaturbereich: +10° C bis +45 °C
Anschlüsse: N-Buchsen
Tragekoffer:
Abmessungen: 265 x 225 x 50 mm
(B x T x H)
Gesamtgewicht: 950g
(Brücke + Koffer + Zubehör)
IN-Anschluss mit Tracking-Generator
(HM 5014-2)verbunden (Signalquelle)
OUT-Anschluss (HZ 541) mit AnalysatorEingang (HM 5014-2) verbunden.
Sezt man die Messbrücke zusammen mit
einem Spektrum-Analysator eines
anderen Herstellers ein, muss man an
stelle der Adapter zwei N-Kabel (optoinal)
benützen.
Mitgeliefertes Zubehör:
Abschlusswiderstand: 50 Ohm,
VSWR <1 : 1,05 (1 Stück), N-Stecker
Adapter: N-Stecker zu N-Stecker (2 Stück)
Bestimmung von
Stehwellenverhältnis und
Reflexionsfaktor
Die VSWR Messbrücke HZ 541 dient zur
Bestimmung des Stehwellenverhältnisses
(VSWR = Voltage Standing Wave Ratio) und
des Reflexionsfaktors (REFLECTION
COEFFICIENT) von Messobjekten, die eine
Impedanz von 50 Ohm haben. Typische
Messobjekte sind Dämpfungsglieder, Abschlusswiderstände, Frequenzweichen, Verstärker, Kabel oder Mischer mit einer Impedanz von ebenfalls 50 Ohm. Der Messbereich ist von 150 kHz bis 1 GHz spezifiziert.
Die gemessene Reflexionsdämpfung (RETURN LOSS) kann z.B. mit Hilfe eines HFSignalgenerators und eines Messempfängers auf diskreten Frequenzen ermittelt
werden. Bei der Messung ganzer Frequenzbereiche, ist wegen des geringeren Zeitaufwands, der Einsatz von Spektrumanalysatoren mit eingebauten Trackinggeneratoren vorteilhaft.
Die Reflexionsdämpfung ist die Differenz
zwischen einer Messung mit totaler Fehlanpassung („DUT“-Anschluss offen oder
kurzgeschlossen) und einer Messung mit
dem Messobjekt am „DUT“-Anschluss
(DUT = Device Under TEST).
8
Änderungen vorbehalten
Allgemeines
Allgemeines
Sofort nach dem Auspacken sollte das Gerät auf mechanische
Beschädigungen und lose Teile im Innern überprüft werden. Falls
ein Transportschaden vorliegt, ist sofort der Lieferant zu
informieren. Das Gerät darf dann nicht in Betrieb gesetzt werden.
Symbole
Bedienungsanleitung beachten
Hochspannung
Erde
Aufstellung des Gerätes
Für die optimale Betrachtung des Bildschirmes kann das Gerät in
drei verschiedenen Positionen aufgestellt werden (siehe Bilder C,
D, E). Wird das Gerät nach dem Tragen senkrecht aufgesetzt,
bleibt der Griff automatisch in der Tragestellung stehen, siehe
Abb. A.
Will man das Gerät waagerecht auf eine Fläche stellen, wird der
Griff einfach auf die obere Seite des Gerätes gelegt (Abb. C). Wird
eine Lage entsprechend Abb. D gewünscht (10° Neigung), ist der
Griff, ausgehend von der Tragestellung A, in Richtung Unterkante
zu schwenken bis er automatisch einrastet. Wird für die
Betrachtung eine noch höhere Lage des Bildschirmes erforderlich,
zieht man den Griff wieder aus der Raststellung und drückt ihn
weiter nach hinten, bis er abermals einrastet (Abb. E mit 20°
Neigung).
Der Griff lässt sich auch in eine Position für waagerechtes Tragen
bringen. Hierfür muss man diesen in Richtung Oberseite
schwenken und, wie aus Abb. B ersichtlich, ungefähr in der Mitte
schräg nach oben ziehend einrasten. Dabei muss das Gerät
gleichzeitig angehoben werden, da sonst der Griff sofort wieder
ausrastet.
Sicherheit
Dieses Gerät ist gemäß VDE 0411 Teil 1, Sicherheitsbestimmungen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und Laborgeräte,
gebaut und geprüft und hat das Werk in sicherheits-technisch
einwandfreiem Zustand verlassen. Es entspricht damit auch den
Bestimmungen der europäischen Norm EN 61010-1 bzw. der
internationalen Norm IEC 1010-1. Um diesen Zustand zu erhalten
und einen gefahrlosen Betrieb sicherzustellen, muss der Anwender
die Hinweise und Warnvermerke beachten, die in dieser Bedienungsanleitung, im Testplan und in der Service-Anleitung enthalten
sind.
Gehäuse, Chassis und alle Messanschlüsse sind mit dem Netzschutzleiter verbunden. Das Gerät entspricht den Bestimmungen
der Schutzklasse I. Die berührbaren Metallteile sind gegen die
Netzpole mit 2200V Gleichspannung geprüft. Das Gerät darf aus
Sicherheitsgründen nur an vorschriftsmäßigen Schutzkontaktsteckdosen betrieben werden.
Der Netzstecker muss eingeführt sein, bevor Signalstromkreise
angeschlossen werden. Die Auftrennung der Schutzkontaktverbindung ist unzulässig.
Die meisten Elektronenröhren generieren γ-Strahlen. Bei diesem
Gerät bleibt die Ionendosisleistung weit unter dem gesetzlich
zulässigen Wert von 36 pA/kg.
Wenn anzunehmen ist dass ein gefahrloser Betrieb nicht mehr
möglich ist, so ist das Gerät außer Betrieb zu setzen und gegen
unabsichtlichen Betrieb zu sichern. Diese Annahme ist berechtigt,
I wenn das Gerät sichtbare Beschädigungen hat,
I wenn das Gerät lose Teile enthält,
I wenn das Gerät nicht mehr arbeitet,
I nach längerer Lagerung unter ungünstigen Verhältnis-
sen (z.B. im Freien oder in feuchten Räumen),
I nach schweren Transportbeanspruchungen
(z.B. mit einer Verpackung, die nicht den Mindestbedingungen von Post, Bahn oder Spedition entsprach).
Bestimmungsgemäßer Betrieb
Das Messgerät ist für den Betrieb in folgenden Bereichen
bestimmt: Industrie-, Wohn-, Geschäfts-, und Gewerbebereich
sowie Kleinbetriebe.
Aus Sicherheitsgründen darf das Messgerät nur an vorschriftsmäßigen Schutzkontaktsteckdosen betrieben werden. Die Auftrennung der Schutzkontaktverbindung ist unzulässig. Der Netzstecker muss eingeführt sein, bevor Signalstromkreise angeschlossen werden.
Der zulässige Umgebungstemperaturbereich während des Betriebs reicht von +10°C... +40°C. Während der Lagerung oder des
Transports darf die Temperatur zwischen -40°C und +70°C betragen. Hat sich während des Transports oder der Lagerung Kondenswasser gebildet, muss das Gerät ca. 2 Stunden akklimatisiert werden, bevor es in Betrieb genommen wird. Das Messgerät ist zum Gebrauch in sauberen, trockenen Räumen bestimmt.
Es darf nicht bei besonders großem Staub- bzw. Feuchtigkeitsgehalt der Luft, bei Explosionsgefahr sowie bei aggressiver chemischer Einwirkung betrieben werden. Die Betriebslage ist beliebig.
Eine ausreichende Luftzirkulation (Konvektionskühlung) ist jedoch zu gewährleisten. Bei Dauerbetrieb ist folglich eine horizontale oder schräge Betriebslage (Aufstellbügel) zu bevorzugen. Die Betriebslage ist beliebig. Eine ausreichende Luftzirkulation (Konvektionskühlung) ist jedoch zu gewährleisten. Bei
Dauerbetrieb ist folglich eine horizontale oder schräge Betriebslage (Aufstellbügel) zu bevorzugen.
I Die Lüftungslöcher dürfen nicht abgedeckt werden I
Nenndaten mit Toleranzangaben gelten nach einer Anwärmzeit von
min. 20 Minuten, im Umgebungstemperaturbereich von 15°C bis
Änderungen vorbehalten
9
Allgemeines
30°C. Werte ohne Toleranzangabe sind Richtwerte eines
durchschnittlichen Gerätes.
Garantie und Reparatur
HAMEG Geräte unterliegen einer strengen Qualitätskontrolle.
Jedes Gerät durchläuft vor dem Verlassen der Produktion einen
10-stün-digen „Burn in-Test“. Im intermittierenden Betrieb wird
dabei fast jeder Frühausfall erkannt. Anschließend erfolgt ein
umfangreicher Funktions- und Qualitätstest bei dem alle Betriebsarten und die Einhaltung der technischen Daten geprüft werden.
Bei Beanstandungen innerhalb der 2-jährigen Gewährleistungsfrist wenden Sie sich bitte an den Händler, bei dem Sie Ihr
HAMEG Produkt erworben haben. Um den Ablauf zu beschleunigen, können Kunden innerhalb der Bundesrepublik Deutschland
die Garantiereparatur auch direkt mit HAMEG abwickeln.
Für die Abwicklung von Reparaturen innerhalb der
Gewährleistungsfrist gelten unsere Garan-tiebedingungen, die
im Internet unter
http://www.hameg.de
eingesehen werden können.
Auch nach Ablauf der Gewährleistungsfrist steht Ihnen der HAMEG
Kundenservice für Reparaturen und Ersatzteile zur Verfügung.
Return Material Authorization (RMA):
Bevor Sie ein Gerät an uns zurücksenden, fordern Sie bitte in
jedem Fall per Internet:
http://www.hameg.de oder Fax eine RMA-Nummer an.
Sollte Ihnen keine geeignete Verpackung zur Verfügung stehen, so können Sie einen leeren Originalkarton über den
HAMEG-Vertrieb (Tel: +49 (0) 6182 800 300, E-Mail:
vertrieb@hameg.de) bestellen.
Die Netzeingangssicherung ist von außen zugänglich. NetzsteckerBuchse und Sicherungshalter bilden eine Einheit. Ein Auswechseln
der Sicherung darf und kann (bei unbeschädigtem Sicherungshalter) nur erfolgen, wenn zuvor das Netzkabel aus der Buchse
entfernt wurde. Danach muss der Sicherungshalter mit einem
Schraubenzieher herausgehebelt werden. Der Ansatzpunkt ist
ein Schlitz, der sich auf der Seite der Anschlusskontakte befindet.
Die Sicherung kann dann aus einer Halterung gedrückt und
ersetzt werden.
Der Sicherungshalter wird gegen den Federdruck eingeschoben,
bis er eingerastet ist. Die Verwendung ,,geflickter" Sicherungen
oder das Kurzschließen des Sicherungshalters ist unzulässig.
Dadurch entstehende Schäden fallen nicht unter die Garantieleistungen.
Sicherungstype:
Größe 5 x 20 mm; 250V~, C;
IEC 127, Bl. III; DIN 41 662
(evtl. DIN 41 571, Bl. 3).
Abschaltung: träge (T) 0,8A.
ACHTUNG!
Im Inneren des Gerätes befindet sich im Bereich des
Schaltnetzteiles eine Sicherung:
Größe 5 x 20 mm; 250V~, C;
IEC 127, Bl. III; DIN 41 662
(evtl. DIN 41 571, Bl. 3).
Abschaltung: flink (F) 0,8A.
Wartung
Verschiedene wichtige Eigenschaften des Spektrum-Analysators
sollten in gewissen Zeitabständen sorgfältig überprüft werden.
Nur so besteht eine weitgehende Sicherheit, dass alle Signale mit
der den technischen Daten zugrundeliegenden Exaktheit
dargestellt werden.
Die Außenseite des Spektrum-Analysators sollte regelmäßig mit
einem Staubpinsel gereinigt werden. Hartnäckiger Schmutz an
Gehäuse und Griff, den Kunststoff- und Aluminiumteilen lässt
sich mit einem angefeuchteten Tuch (Wasser +1% Ent-spannungsmittel) entfernen. Bei fettigem Schmutz kann Brennspiritus
oder Waschbenzin (Petroleumäther) benutzt werden. Die
Sichtscheibe darf nur mit Wasser oder Waschbenzin (aber nicht
mit Alkohol oder Lösungsmitteln) gereinigt werden, sie ist dann
noch mit einem trockenen, sauberen, fusselfreien Tuch nachzureiben. Nach der Reinigung sollte sie mit einer handelsüblichen
antistatischen Lösung, geeignet für Kunststoffe, behandelt
werden. Keinesfalls darf die Reinigungsflüssigkeit in das Gerät
gelangen. Die Anwendung anderer Reinigungsmittel kann die
Kunststoff- und Lackoberflächen angreifen.
Schutzschaltung
Dieses Gerät ist mit einem Schaltnetzteil ausgerüstet, welches
über Überstrom und -spannungs Schutzschaltungen verfügt. Im
Fehlerfall kann ein, sich periodisch wiederholendes, tickendes
Geräusch hörbar sein.
Diese Sicherung darf nicht vom Anwender ersetzt werden!
Netzspannung
Das Gerät arbeitet mit Netzwechselspannungen von 105V bis
250V. Eine Netzspannungsumschaltung ist daher nicht
vorgesehen.
10
Änderungen vorbehalten
Funftionsprinzip
Funktionsprinzip
Der HM5012-2/5014-2 ist ein Spektrumanalysator für den
Frequenzbereich von 150kHz bis 1050 MHz.
Damit lassen sich Spektralkomponenten elektrischer Signale im
Frequenzbereich von 0,15MHz bis 1050MHz erfassen. Das zu
erfassende Signal bzw. seine Anteile müssen sich periodisch
wiederholen. Im Gegensatz zu Oszilloskopen, mit denen im YtBetrieb Amplituden auf der Zeitebene dargestellt werden, erfolgt
mit dem Spektrum-Analysator die Darstellung der Amplituden
auf der Frequenzebene (Y/f). Dabei werden die einzelnen Spektralkomponenten sichtbar, aus denen sich "ein Signal" zusammensetzt. Im Gegensatz dazu zeigt ein Oszilloskop das aus den einzelnen Spektralkomponenten bestehende Signal als daraus resultierende Signalform.
Der Spektrum-Analysator arbeitet nach dem Prinzip des DoppelSuperhet-Empfängers. Das zu messende Signal (fin = 0,15MHz 1050MHz) wird der 1. Mischstufe zugeführt und mit dem Signal
eines variablen Oszillators (fosz von ca. 1350,7MHz - ca.
2400,7MHz) gemischt. Dieser Oszillator wird als 1st LO (Local
Oscillator) bezeichnet. Die Differenz von Eingangs- und OszillatorSignal (fLO - fin = fZF) gelangt als 1. Zwischenfrequenz-Signal
über ein auf 1350,7MHz abgestimmtes Filter auf eine Verstärkerstufe. Dieser folgen 1 weitere Mischstufe, Oszillator, Verstärker
und Bandfilter für die 2. Zwischenfrequenz von 10,7MHz. In der
zweiten ZF-Stufe wird das Signal wahlweise über ein Bandpassfilter
mit einer Bandbreite von 1000kHz, 120kHz oder 9 kHz geführt und
gelangt auf einen AM-Demodulator. Das Signal (Video-Signal)
wird logarithmiert und gelangt direkt oder über einen Tiefpass
(Videofilter) auf einen Analog/Digital-Wandler. Die Signaldaten
werden in einem RAM gespeichert, wobei das Signal der
niedrigsten Frequenz unter der niedrigsten Adresse des RAM
gespeichert wird und die höchste Frequenz sinngemäß unter der
höchsten Adresse.
Die im Speicher befindlichen Signaldaten werden ständig
aktualisiert (mit neuen aktuellen Daten überschrieben) und mit
einem D/A-Wandler wieder als Analogsignal zur Verfügung gestellt.
Mit dem Analogsignal wird der Y-Verstärker angesteuert, dessen
Ausgang mit den Y-Ablenkplatten der Strahlröhre verbunden ist.
Mit zunehmender Signalamplitude wird der Elektronenstrahl in
Richtung oberer Rasterrand abgelenkt.
Die X-Ablenkung erfolgt mit einer sägezahnförmigen Spannung,
die von der Adressierung des RAM abgeleitet ist. Das Signal mit
der niedrigsten Frequenz wird am Anfang (links) und das Signal
mit der höchsten Frequenz am Ende (rechts) eines Strahlablenkvorgangs auf der Strahlröhre angezeigt.
Die gespeicherten Signaldaten können nachverarbeitet und über
die serielle Schnittstelle zu einem PC übertragen werden.
Anmerkung: Bei Zero-Span Betrieb ändert sich die Messfrequenz nicht und die X-Ablenkung ist eine Funktion der Zeit.
Trotzdem sollten einige grundsätzliche Hinweise für den
störungsfreien Betrieb beachtet werden.
Die empfindlichste Baugruppe ist die Eingangsstufe des SpektrumAnalysators. Sie besteht aus dem Eingangs-Abschwächer, einem
Tiefpassfilter und der ersten Mischstufe.
Ohne Eingangssignal-Abschwächung dürfen folgende Pegel am
Eingang (50 Ohm) nicht überschritten werden: +10 dBm (0,7 V
Wechselspannung; ±25 Volt Gleichspannung. Mit 40 dB Abschwächung sind maximal +20 dBm zulässig.
Diese Grenzwerte dürfen nicht überschritten werden, da ansonsten mit der Zerstörung der Eingangsbaugruppe zu rechnen ist!
Bei Messungen an einer Netznachbildung ist der Eingang des
Spektrumanalysators unbedingt durch einen Eingangspannungsbegrenzer (HZ 560) zu schützen. Andernfalls besteht die Gefahr,
dass der Eingangssignal-Abschwächer und/oder die erste
Mischstufe zerstört werden.
Bei der Untersuchung von unbekannten Signalen sollte zunächst
geprüft werden, ob unzulässig hohe Spannungen vorliegen.
Außerdem ist es empfehlenswert, die Messung mit maximaler
Abschwächung und dem maximal erfassbaren Frequenzbereich
(0,15 MHz – 1050 MHz) zu beginnen. Trotzdem ist zu berücksichtigen, dass unzulässig hohe Signalamplituden auch außerhalb
des erfassten Frequenzbereichs vorliegen können, die zwar nicht
angezeigt werden können (z.B. 1200 MHz), jedoch zur Übersteuerung und in Extremfall zur Zerstörung des 1. Mischers
führen können.
Der Frequenzbereich von 0Hz bis 150kHz ist für den SpektrumAnalysator nicht spezifiziert. In diesem Bereich angezeigte
Spektralkomponenten sind bezüglich ihrer Amplitude nur bedingt
auswertbar.
Eine besonders hohe Einstellung der Intensität (INTENS) ist nicht
erforderlich, weil im Rauschen versteckte Signale dadurch nicht
deutlicher sichtbar gemacht werden können. Im Gegenteil, wegen des dabei größer werdenden Strahldurchmessers werden
solche Signale, auch bei optimaler Schärfeeinstellung (FOCUS),
schlechter erkennbar. Normalerweise sind auf Grund des Darstellungsprinzips beim Spektrum-Analysator alle Signale schon
bei relativ geringer Intensitätseinstellung gut erkennbar. Außerdem wird damit eine einseitige Belastung der Leuchtschicht im
Bereich des Rauschens vermindert.
Auf Grund des Umsetzungsprinzips moderner Spektrum-Analysatoren ist bei einer eingestellten Mittenfrequenz von 0 MHz
auch ohne anliegendes Signal eine Spektrallinie auf dem Bildschirm sichtbar. Sie ist immer dann sichtbar, wenn die Frequenz
des 1st LO in den Bereich der 1. Zwischenfrequenz fällt. Diese
Linie wird oft als als sogenannter „Zero-Peak“ bezeichnet. Sie
wird durch den Trägerrest des 1. Mischers (Local-Oscillator-Durchgriff) verursacht. Der Pegel dieser Spektrallinie ist von Gerät zu
Gerät verschieden. Eine Abweichung von der vollen Bildschirmhöhe stellt also keine Fehlfunktion des Gerätes dar.
eff
)
Betriebshinweise
Vor der Inbetriebnahme des HM5012-2/5014-2 ist unbedingt der
Abschnitt "Sicherheit" zu lesen und die darin enthaltenen Hinweise
zu beachten.
Für den Betrieb des Gerätes sind keine besonderen Vorkenntnisse
erforderlich. Die übersichtliche Gliederung der Frontplatte und die
Beschränkung auf die wesentlichen Funktionen erlauben ein
effizientes Arbeiten sofort nach der Inbetriebnahme.
Änderungen vorbehalten
11
Test Signal Display
Reference Level
Graticule Line
Memory A(Sample),
B or A-B
Center Frequency Graticule Line
Reference Level (RO)
Span (RO)
Tracking Generator Output Level (RO)
48 MHz Test Signal ON
Marker Level (RO)
Marker Frequency (RO)
Center Frequency (RO)
(RO) = Readout
Tracking Generator ON
12
Tracking Generator OFF
48 MHz Test Signal OFF
Änderungen vorbehalten
Bedienelemente und Readout
Bedienelemente und Readout
(1) POWER – Netz-Tastenschalter mit den Symbolen „I“ für
Ein und „O“ für Aus.
Wird der Netztastenschalter in die Stellung ON geschaltet
(eingerastet), zeigt die Strahlröhre nach einigen Sekunden
das HAMEG-Logo und anschließend die Firmwareversion
an. Die Helligkeit der Anzeige ist fest vorgegeben, um zu
verhindern, dass bei zu geringer (Strahl-) Intensitätseinstellung der falsche Eindruck entstehen kann, dass das Gerät
defekt sei.
Nachdem die Firmwareversion nicht mehr angezeigt wird,
sind bei ausreichender (Strahl-) Intensitätseinstellung am
oberen Rasterrand die Parameter und am unteren Rasterrand die Basislinie (Rauschband) sichtbar.
(2) INTENS – Drucktaste mit zugeordneter LED
Mit einem kurzen Tastendruck wird die INTENS LED eingeschaltet. Anschließend dient der TUNING (9) Drehknopf als
Intensitätseinsteller (Strahlhelligkeit). Rechtsdrehen vergrößert und Linksdrehen verringert die Strahlhelligkeit.
Mit größerer (Strahl-) Intensität vergrößert sich der Strahldurchmesser und die Darstellung wirkt unschärfer. Das wirkt
sich insbesondere im Bereich der Rastergrenzen aus, kann
aber mit einer Änderung der FOCUS (3) Einstellung in gewissem Maße korrigiert werden.
Die Intensität sollte daher nicht höher (heller) eingestellt sein,
als es die Umgebungshelligkeit unbedingt erfordert.
(3) FOCUS / TR – Drucktaste mit zwei Funktionen und zuge-
ordneter LED
FOCUS
Diese Funktion wird mit einem kurzen Tastendruck aufgerufen, so dass die über der Taste befindliche LED leuchtet.
Mit dem TUNING (9) Drehknopf kann dann die Strahlschärfe eingestellt werden.
Da der Strahldurchmesser mit höherer Strahlhelligkeit größer wird, verringert sich die Schärfe. Das lässt sich in einem gewissen Maße mit der FOCUS-Einstellung korrigieren. Die Strahlschärfe hängt auch davon ab, an welcher Stelle
des Bildschirmes der Strahl auftrifft. Ist die Schärfe optimal
für die Bildschirmmitte eingestellt, nimmt sie mit zunehmendem Abstand von der Bildschirmmitte ab.
Die Funktion wird abgeschaltet und die LED erlischt, wenn
eine andere Funktionstaste (2, 5, 6, 7 oder 8) betätigt wird.
TR
Ein langer Tastendruck schaltet von Spektrum- und Parameterdarstellung auf die Anzeige eines Rechtecks mit horizontaler und vertikaler Mittellinie und der Einblendung
TRACE-ROTATION (Strahldrehung); dann leuchtet im oberen Bedienfeld keine LED. Mit dem TUNING-Drehknopf (9)
lässt sich das Rechteck um seinen Mittelpunkt kippen.
Die Einstellung soll so vorgenommen werden, dass die horizontale Mittellinie parallel zur Innenrasterlinie verläuft, um
damit den Einfluss des Erdmagnetfeldes auf die Strahlablenkung zu kompensieren. Eine Änderung der Gerätepo-
sition, bezogen auf das Erdmagnetfeld, bedingt im Allgemeinen, trotz hochwertiger Mu-Metall-Abschirmung der
Strahlröhre, eine Korrektur der Einstellung. Eine geringfügige
(kissenförmige) Ablenkverzeichnung ist unvermeidbar und
beeinflusst die Messgenauigkeit nicht.
Nach erfolgter Korrektur wird diese Funktion durch kurzes
Betätigen der FOCUS/TR-Drucktaste oder einer anderen Taste abgeschaltet, die sich im oberen Bedienfeld befindet und
der eine LED zugeordnet ist.
2
TR
1
POWER
INTENS
FOCUS
6
3
1GHz SPECTRUM ANALYZER HM5014-
7
4
1
0
4
89
56
3
2
.
/C
-
5
CENTER FREQ.
MARKER
REF - LEVEL
.
TG - LEVEL
.
8
7
2
TUNING
MHz
MHz
dBm
dBm
015 MHz-1050MHz
.
9
(4) Ziffernblock
Im Ziffernblock befinden sich Tasten mit Zahlen von 0 bis 9,
eine Dezimalpunkt-Taste und eine Vorzeichen- bzw. Korrektur-Taste („-/C“).
Mit Zifferneingabe lassen sich die Mittenfrequenz
(FREQUENCY), der Bezugspegel (REF.-LEVEL) und bei
HM5014-2 der Ausgangspegel des TRACKING GENERATOR
bestimmen (TG-LEVEL). Sie können aber auch mit dem
TUNING-Drehknopf (9) verändert werden.
Die Einstellung der MARKER-Frequenz kann nur mit dem
TUNING-Drehknopf (9) vorgenommen werden. Leuchtet die
MARKER-LED, bewirkt die Betätigung der Zifferntasten
lediglich akustische Warnsignale.
Vor der Zifferneingabe muss die gewünschte Funktion vorliegen, d.h. dass z.B. die REF.LEVEL-LED leuchten muss,
wenn der Referenzpegel geändert werden soll. Dann wird
der gewünschte Pegel (ggf. mit negativem Vorzeichen) eingegeben. Mit der Eingabe des Vorzeichens (nicht bei
FREQUENCY) oder der ersten Ziffer erscheint unterhalb der
links oben im Readout angezeigten Mittenfrequenz (Center
Frequency) die aktuelle Funktion (z.B. „Ref-Lev:dBm“) und
darunter die erste Tastatureingabe.
Nach vollständiger Eingabe wird mit dem nochmaligen
Betätigen der Funktionstaste (z.B. REF.-LEVEL) der neue
Wert übernommen, wenn er mit den Spezifikationen und
Bereichsgrenzen übereinstimmt; andernfalls erfolgt die Anzeige „Range?“.
Nachdem ein Vorzeichen bzw. eine oder mehrere Ziffer(n)
eingegeben wurden, kann eine fehlerhafte Eingabe mit der
Korrekturfunktion durch kurzes Betätigen der „-/C“ Taste gelöscht und anschließend eine fehlerfreie Eingabe vorgenommen werden. Mit langem Drücken der „-/C“ Taste werden
die gesamte Eingabe und die Readout-Funktionsanzeige
gelöscht.
(5) CENTER FREQ. – Drucktaste mit zugeordneter LED
Mit einem Tastendruck wird die CENTER FREQ. (Mittenfre-
Änderungen vorbehalten
13
Bedienelemente und Readout
quenz) -LED eingeschaltet. Anschließend kann mit den Tasten des Ziffernblocks (4) oder dem TUNING-Drehknopf (9)
eine Änderung der Mittenfrequenz vorgenommen werden.
Sie wird links oben auf dem Bildschirm mit dem Readout
angezeigt (z.B. C:054.968MHz).
Mittenfrequenz-Eingaben, die mit den Tasten des Ziffernblocks erfolgten, müssen mit einem nochmaligen Betätigen
der CENTER FREQ.-Drucktaste bestätigt werden. Das der
Mittenfrequenz (Center Frequency) entsprechende Signal
wird in Bildschirmmitte angezeigt, wenn ein Frequenzbereich gemessen wird, also mit einem von Null abweichenden Span gemessen wird.
2
TR
1
POWER
INTENS
FOCUS
6
3
1GHz SPECTRUM ANALYZER HM5014-
7
4
1
0
4
89
56
3
2
.
/C
-
5
CENTER FREQ.
MARKER
REF - LEVEL
.
TG - LEVEL
.
8
7
2
TUNING
MHz
MHz
dBm
dBm
015 MHz-1050MHz
.
(6) MARKER – Drucktaste mit zugeordneter LED
Der MARKER wird mit einem Tastendruck eingeschaltet,
so dass die MARKER-LED leuchtet. Gleichzeitig wird auf
der Spektrumdarstellung ein „X-Symbol“ eingeblendet. Das
Readout zeigt links oben, unterhalb der Mittenfrequenz, die
MARKER Frequenzanzeige (z.B. M086.749MHz) und
darunter die MARKER Pegelanzeige (z.B. –35.2dBm) des
Signals.
Die MARKER Frequenz- und Pegelanzeige bezieht sich auf
die aktuelle Position des MARKER-Symbols („x“). Es lässt
sich mit dem TUNING-Drehknopf (9) nach links und rechts
verschieben und folgt dabei dem Signal.
Das Rauschband ist nicht mehr sichtbar, wenn es sich am
unteren Rasterrand befindet und die Skalierung auf 5dB/DIV.
(23) geschaltet wird. Es kann dann durch Verringern des
Referenzpegels um 40dB (z.B. von –30dBm auf –70dBm)
wieder sichtbar gemacht werden.
(8) TG.-LEVEL – Drucktaste mit zugeordneter LED (nicht im
HM5012-2 enthalten)
Ist die TG.-LEVEL LED eingeschaltet, kann der Tracking
Generator Ausgangspegel mit den Tasten des Ziffernblocks
(4) oder dem TUNING-Drehknopf (9) auf Werte zwischen
–50dBm und +1dBm eingestellt werden. Der gewählte
Pegel wird mit dem Readout rechts oben mit „txxxdBm“
oder „TxxxdBm“ angezeigt.
9
t = TRACKING GENERATOR OUTPUT abgeschaltet,
T = TRACKING GENERATOR OUTPUT eingeschaltet.
(9) TUNING – Drehknopf
Abhängig davon welche der den folgenden Funktionen zugeordnete LED leuchtet, lassen sich mit dem TUNING-Drehknopf die Einstellungen von CENTER FREQ., MARKER, REF.LEVEL oder T.G.-LEVEL verändern.
5dB/DIV
ZERO SPAN
24
23
SPAN
AB
SAVE
SET
RECALL
SET
22
19
20
21
A-B
18
A
B
17
AVER AGE
M. HLD
ax
LOCAL/PRINT
RM
16
15
VBW
kHz
4
kHz
1000
RBW
120
9
12
14
13
.
dB
0
0 dB
10
20
ATTE N
.
30
40
10
11
(10) 5dB/DIV. – Drucktaste mit zugeordneter LED
Durch Drücken dieser Taste wird die vertikale Skalierung
jeweils von 10dB/Div. (LED dunkel) auf 5dB/Div. (LED leuchtet) und umgekehrt geschaltet; dabei wird der Referenzpegel
beibehalten. Anstelle des möglichen Anzeigebereichs von
80dB stehen bei 5dB/DIV. nur 40dB zur Verfügung.
Der Ziffernblock (4) ist unwirksam, wenn die MARKER Funktion eingeschaltet ist.
Bei ZERO SPAN (10) wird der MARKER (6) fest auf die Bildschirmmitte gesetzt. Eine Verschiebung nach links oder
rechts wird nicht ermöglicht und ist auch nicht erforderlich,
da bei ZERO SPAN nur eine Frequenz gemessen wird.
(7) REF.-LEVEL – Drucktaste mit zugeordneter LED
Mit einem Tastendruck wird die REF.-LEVEL-LED eingeschaltet. Anschließend kann mit den Tasten des Ziffernblocks (4)
oder dem TUNING-Drehknopf (9) eine Änderung des Referenzpegels vorgenommen werden. Er wird oben rechts mit
der zweiten Readoutzeile (z.B. R-34.8dBm) angezeigt.
Der REF.-LEVEL (Referenzpegel) kann so eingestellt werden,
dass es bei der Ablesung zu einer Vereinfachung kommt.
Eine Änderung der Empfindlichkeit ist mit dem REF.-LEVEL
nicht verbunden.
Befindet sich das Rauschband am unteren Rasterrand, kann
der REF.-LEVEL weder mit den Zifferntasten noch mit dem
TUNING-Drehknopf (9) vergrößert, sondern nur verringert
werden. Gleichzeitig verschiebt sich das Rauschband nach
oben, so dass der Anzeige-Dynamikbereich immer kleiner
wird.
Hinweis:
In der 5dB/Div.-Stellung kann das Rauschen dabei vom
Schirm „verschwinden“, lässt sich aber mit geändertem
REF.-LEVEL (7) wieder sichtbar machen.
(11) ATTN. – Drucktasten mit zugehörigen LED-Anzeigen
Die 2 Tasten zur Einstellung des Eingangsabschwächers
müssen jeweils kurz gedrückt werden, um die Einstellung
in 10 dB-Schritten zu verändern.
Der höchste darstellbare Signalpegel (dBm) hängt vom Eingangsabschwächer (dB) ab: –20 dBm bei 10 dB-, –10 dBm
bei 20 dB-, 0 dBm bei 30 dB- und +10 dBm bei 40 dB-Eingangsabschwächung. In der 0 dB-Stellung beträgt der höchste darstellbare Signalpegel –30 dBm, jedoch sollte diese Stellung nur, wenn absolut erforderlich benutzt werden.
Bitte beachten Sie:
Wegen der besonders empfindlichen Eingangsstufe kann
die 0 dB-Stellung nur durch langes Drücken erreicht werden, wenn zuvor die 10 dB-Stellung vorlag. Damit soll ein
versehentliches Einschalten der 0 dB-Stellung verhindert
werden.
An dieser Stelle sei nochmals darauf hingewiesen, dass
die max. zulässigen Eingangsspannungen nicht überschritten werden dürfen. Dies ist insbesondere deshalb
14
Änderungen vorbehalten
ATTE N
.
0 dB
LOCAL/PRINT
0
10
20
30
40
SET
VBW
5dB/DIV
.
1000
120
4
kHz
M. HLD
ax
AVER AGE
RECALL
SET
RM
kHz
ZERO SPAN
SPAN
AB
SAVE
B
A
A-B
9
RBW
dB
10
12
11
13
14
15
17
16
20
19
21
22
23
24
18
Bedienelemente und Readout
wichtig, weil ein Spektrum-Analysator auf Grund seines Anzeigeprinzips unter Umständen nur ein Teilspektrum des gerade anliegenden Signals darstellt; d.h.
zu hohe Pegel mit Frequenzen außerhalb des Messbereichs können die Zerstörung der Eingangsstufen bewirken.
(12) RBW – Drucktasten mit zugeordneten LED-Anzeigen
Mit den Drucktasten lässt sich eine von drei Bandbreiten
des Zwischenfrequenzverstärkers wählen, die mit der LEDAnzeige signalisiert wird. Bei der Messung eines Signals
werden die Filter des ZF-Verstärkers - abhängig vom Signalpegel - mehr oder weniger stark angestoßen und bewirken – außer bei ZERO SPAN – die Anzeige der ZF-Filterkurve
mit einer vom Signalpegel abhängigen Auslenkung in vertikaler Richtung.
Von der ZF-Bandbreite (RBW = Resolution Bandwidth (Auflösungsbandbreite)) hängt es ab, ob und wie gut der Spektrumanalysator in der Lage ist, zwei sinusförmige Signale
(deren Frequenzen nur wenige Kilohertz voneinander abweichen) einzeln darzustellen. So können z.B. zwei Sinussignale
mit gleichem Pegel und einer Frequenzabweichung von 40
kHz noch gut als zwei unterschiedliche Signale erkannt werden, wenn eine Filterbandbreite von 9 kHz vorliegt. Mit 120
kHz oder 1 MHz Bandbreite gemessen, würden die beiden
Signale so angezeigt werden, als ob nur ein Signal vorhanden wäre.
Eine niedrige RBW (Auflösungsbandbreite) zeigt mehr Einzelheiten des Frequenzspektrums, bedingt aber auch eine
größere Einschwingzeit der Filter. Reicht sie nicht aus, weil
der SPAN zu groß bzw. die Zeit für einen SPAN zu klein
wäre, vergrößert der Spektrumanalysator automatisch die
Zeit, in der ein SPAN durchgeführt wird und gibt damit dem
Filter mehr Zeit um einzuschwingen. Daraus resultiert aber
auch eine niedrigere Messwiederholrate.
Ist die niedrigste Messwiederholrate erreicht, erfolgt die Anzeige der Signale mit einem zu geringen Pegel und es wird
„uncal“ angezeigt. Dann muss der Messbereichsumfang mit
SPAN verringert werden (z.B. 1 MHz anstelle von 2 MHz).
In Verbindung mit dem eingeschalteten 4 kHz Videofilter
verringert sich die Bandbreite nochmals.
Mit kleinerer Bandbreite verringert sich das Rauschen und
erhöht sich die Eingangsempfindlichkeit. Das wird beim
Schalten von 1000 kHz- auf 9 kHz Bandbreite durch eine
geringere Rauschamplitude und deren Verschiebung zum
unteren Rasterrand sichtbar.
(13) VBW – Drucktaste mit zugeordneter 4 kHz-LED
Das Videofilter (VBW = Videobandwidth) dient zur Mittelung
und damit zur Reduktion von Rauschanteilen. Bei der
Messung kleiner Pegelwerte, die in der Größenordnung des
durchschnittlichen Rauschens liegen, kann das Video-Filter
(Tiefpass) zur Rauschminderung eingesetzt werden. Dadurch
lassen sich unter Umständen noch schwache Signale
erkennen, die ansonsten im Rauschen untergehen würden.
Hinweis:
Es ist zu beachten, dass ein zu großer Frequenzbereich
(SPAN) bei eingeschaltetem Video-Filter zu fehlerhaften (zu
kleinen) Amplitudenwerten führen kann. Davor wird mit der
„uncal“-Anzeige gewarnt; in diesem Fall ist der SPAN zu
verringern. Hierzu muss mit Hilfe der Mittenfrequenz-
Änderungen vorbehalten
einstellung (CENTER FREQ.) zuerst das zu untersuchende
Signal in die Nähe der Bildschirmmitte gebracht werden,
danach kann der SPAN verringert werden.
Wird der Span verringert, ohne dass das interessierende
Signal ungefähr in der Bildschirmmitte abgebildet wird, so
kann es vorkommen, dass sich das Signal außerhalb des
Messbereichs befindet, also nicht angezeigt wird.
Bei gepulsten Signalen sollte das Videofilter möglichst nicht
benutzt werden, um Messfehler (Einschwingzeit) zu
vermeiden.
(14) AVERAGE – Drucktaste mit zugeordneter LED
Mit einem Tastendruck wird die AVERAGE-Funktion
zusammen mit der LED ein- oder ausgeschaltet. Leuchtet
die LED, ist nicht nur die AVERAGE-Funktion eingeschaltet,
sondern auch die Max.-HLD-Funktion (15). Ist Max. HLD
eingeschaltet ist auch die AVERAGE-Funktion im Hintergrund
wirksam. Das ermöglicht eine direkte Umschaltung ohne
Wartezeiten.
Bei aktivierter AVERAGE-Funktion wird eine mathematische
Mittelwertbildung vorgenommen, bei welcher der Mittelwert
aus dem Ergebnis der vorherigen Messungen und der
aktuellen Messung gebildet sowie angezeigt wird. Aus dem
Resultat der letzten Mittelwertbildung sowie der nächsten
aktuellen Messung wird erneut der Mittelwert gebildet und
angezeigt.
Mit dem Einschalten von AVERAGE werden andere
Funktionen verriegelt und können dann nicht geändert
werden. Bei dem Versuch sie aufzurufen, erfolgt eine
akustische Fehlermeldung.
Leuchtet die AVERAGE-LED und wird die AVERAGE-Taste
betätigt, erlischt die LED und das Ergebnis der AVERAGEBerechnung wird gelöscht.
(15) Max. HLD – Drucktaste mit zugeordneter LED
Mit einem Tastendruck wird die Max. HLD-Funktion
zusammen mit der LED ein- oder ausgeschaltet. Leuchtet
die LED ist nicht nur die Max. HLD-Funktion eingeschaltet,
sondern auch die AVERAGE-Funktion (14). Umgekehrt, wenn
AVERAGE eingeschaltet ist, verhält es sich ebenso: Dann ist
Max.-HLD im Hintergrund wirksam. Da beide Funktionen
gleichzeitig erfasst werden, ermöglicht das eine direkte
Umschaltung ohne Wartezeit für die Signalaufbereitung.
Die Funktion Max.Hold erlaubt die automatische Speicherung
der vom Gerät erfassten maximalen Signalpegel. Die
Messergebnisanzeige wird nur dann aktualisiert, wenn ein
neu erfasster Messwert größer als der bis zu diesem Zeitpunkt
erfasste Wert ist. Die Funktion erlaubt somit die zuverlässige
Messung von Signalgrößtwerten und von gepulsten HFSignalen. Bei gepulsten Signalen ist vor dem Ablesen des
Messergebnisses auf jeden Fall solange zu warten, bis keine
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