Hameg HM5530 User Manual
Spectrum-Analyzer
HM5530
Handbuch / Manual
Deutsch / English
Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung
Hersteller HAMEG Instruments GmbH KONFORMITÄTSERKLÄRUNG
Manufacturer Industriestraße 6 DECLARATION OF CONFORMITY
Fabricant D-63533 Mainhausen DECLARATION DE CONFORMITE
Die HAMEG Instruments GmbH bescheinigt die Konformität für das Produkt
The HAMEG Instruments GmbH herewith declares conformity of the product
HAMEG Instruments GmbH déclare la conformite du produit
Bezeichnung / Product name / Designation:
Spektrumanalysator
Spectrum Analyzer
Analyseur de spectre
Typ / Type / Type: HM5530
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
Angewendete harmonisierte Normen / Harmonized standards applied / Normes
harmonisées utilisées:
Sicherheit / Safety / Sécurité: EN 61010-1:2001 (IEC 61010-1:2001)
Messkategorie / Measuring category / Catégorie de mesure: I
Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung
HAMEG Messgeräte erfüllen die Bestimmungen der EMV Richtlinie.
Bei der Konformitätsprüfung werden von HAMEG die gültigen
Fachgrund- bzw. Produktnormen zu Grunde gelegt. In Fällen wo
unterschiedliche Grenzwerte möglich sind, werden von HAMEG die
härteren Prüf bedingun gen angewendet. Für die Störaussendung
werden die Grenzwerte für den Geschäfts- und Gewerbe bereich sowie
für Kleinbetriebe angewandt (Klasse 1B). Bezüglich der Störfestigkeit
fi nden die für den Industrie bereich 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 HZ73 bzw. HZ72L geeignet.
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 / Imunitée: 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 fl uctuations and fl icker /
Fluctuations de tension et du fl icker.
Datum / Date / Date
10. 04. 2006
Unterschrift / Signature /Signatur
Manuel Roth
Manager
eine Länge von 3 Metern nicht erreichen und sich nicht außerhalb von
Gebäuden befi nden.
Als Signalleitungen sind grundsätzlich 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 Spektrumanalysatoren
Beim Vorliegen starker hochfrequenter elektrischer oder magnetischer Felder, können diese Felder zusammen mit dem Messsignal
sichtbar werden. Die Einkopplung dieser Felder kann über das
Ver-sorgungsnetz, Mess- und Steuerleitungen und/oder durch
direkte Einstrahlung erfolgen. Sowohl das Messobjekt, als auch der
Spektrumanalysator können hiervon betroffen sein. Die direkte Einstrahlung in den Spektrumanalysator kann, trotz der Abschirmung
durch das Metallgehäuse, durch die Bildschirmöffnung erfolgen
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
2
Änderungen vorbehalten
HAMEG Instruments GmbH
Inhaltsverzeichnis
English 26
Deutsch
CE-Konformitätserklärung 2
Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung 2
Spektrumanalysator HM5530 4
Technische Daten 5
Wichtige Hinweise 6
Symbole 6
Aufstellung des Gerätes 6
Sicherheit 6
Bestimmungsgemäßer Betrieb 7
Gewährleistung und Reparatur 7
Wartung 7
Schutzschaltung 7
Netzspannung 7
Kurzbeschreibung der Bedienelemente 8
Test Signal Display 10
Betriebshinweise und Hinweise
für erste Messungen 11
Betriebshinweise 11
Erste Messungen 11
Allgemeine Grundlagen Spektralanalysatoren 12
Anforderungen an Spektralanalysatoren 13
Frequenzmessung 13
Stabilität 13
Aufl ösung 13
Rauschen 14
Video-Filter 14
Empfi ndlichkeit – Max. Eingangspegel 14
Frequenzgang 15
Funktionsprinzip des HM5530 15
Normalbetrieb und ZERO SPAN-Betrieb 16
Bedienungselemente und Readout 16
RS-232 Interface: Messwertabfrage
und Fernsteuerung 23
Liste der Einstellbefehle 24
Änderungen vorbehalten
3
3 GHz-Signal mit AM
Testsignal 50MHz
AM-Signal mit externem
Trigger im Zero Span
3 GHz Spektrumanalysator
HM5530
Frequenzbereich von 100kHz bis 3 GHz
Amplitudenmessbereich von -110dBm bis +20 dBm
Phasensynchrone, direkte digitale Frequenzsynthese (DDS)
Auflösungsbandbreiten (RBW): 9 kHz, 120 kHz und 1 MHz
YIG-Oszillator
Pre-Compliance EMV-Messungen
Software für erweiterte Messfunktionen für EMV-Messungen
im Lieferumfang enthalten
RS-232 Schnittstelle
optional: USB/RS-232 für Dokumentation und Steuerung
HM5530
4
Änderungen vorbehalten
3 GHz Spektrumanalysator HM5530
bei 23 °C nach einer Warmlaufzeitzeit von 30 Minuten
Frequenzeingeschaften
Frequenzbereich: 100 kHz bis 3 GHz
Frequenzerzeugung: TXCO mit DDS
(digitale Frequenzsynthese)
Stabilität: ± 1 ppm
Alterung: ± 1 ppm/Jahr
Auflösung Frequenzanzeige: 1kHz (61⁄2-Digit Readout)
Mittenfrequenzeinstellbereich: 0 bis 3GHz
Mittenfrequenztoleranz: ± 1 kHz
Spanbereich: 0 (zero span) und 1 bis 3000MHz
Amplitudeneigenschaften
Anzeigebereich: -110 dBm bis +20 dBm
Skalierung: 10 oder 5 dB/div, umschaltbar auf dBm,
dBmV, dBμV
Dynamikbereich: 80 dB (10 dB/div), 40dB (5 dB/div)
Amplitudenfrequenzgang (bei ATT 10 dB, Zero Span, 1 MHz – RBW,
Signal -20 dBm): ±3dB
Anzeige Bildröhre (CRT): 8 cm x 10 cm
Anzeigecharakteristik: logarithmisch
Anzeigeeinheit: dB (dBm, dBmV, dBμV)
Eingangsteiler (Attenuator): 0 bis 50 dB (10 dB-Stufen)
Toleranz: ± 2 dB, bezogen auf 10 dB
Max., dauernd zul. Eingangspegel:
Abschwächung 10 – 50 dB: + 20dBm (0,1 W)
Abschwächung 0 dB: + 10dBm
Max. zul. Gleichspannung: ±25V
Referenzpegel:
Einstellbereich: -110 dBm bis +20 dBm
Toleranz, bezogen auf 1500 MHz, ATT 10dB,
Zero Span, RBW 1MHz: ± 1 dB
Min. Rauschpegelmittelwert (RBW 9 kHz):
150 kHz – 1,5 MHz: –90 dBm
1,5 MHz – 2,6 GHz: –100 dBm
2,6 GHz – 3,0 GHz: –90 dBm
Intermodulationsabstand 3. Ordnung:
2 Signale je –33dBm,
Abstand › 3MHz: › 75dBc
Abstand harmonischer Verzerrungen (2. Harm. bei -30dBm, ATT 0dB,
Frequenzabstand › 3MHz): › 75 dBc
Bandbreitenabhängiger Amplitudenfehler, bezogen auf RBW 1 MHz,
Zero Span: ±1dB
Digitalisierung: ± 1 Digit (0,4dB) bei 10 dB/div Skalierung
(average, Zero Span)
Marker/Deltamarker
Frequenzauflösung: Span/2000, max. 1kHz, 61⁄2-Digit
Frequenzgenauigkeit: ± (1 kHz + Mittenfrequenztoleranz
+ 0,02 % x Span)
Amplitudenauflösung: 0,4 dB, 31⁄2-Digit
Bandbreiten
Auflösebandbreiten (RBW) (–6 dB): 1 MHz, 120 kHz, 9kHz
Videobandbreiten (VBW): 50kHz, 4 kHz
mit automatischer Umschaltung der Sweepzeit:
40, 80, 160, 320 und 1000 ms
Eingänge/Ausgänge
Messeingang: N-Buchse
Eingangsimpedanz: 50 Ω
VSWR (ATT 10dB): typ. 1,5 : 1
Testsignalausgang: N-Buchse
Ausgangsimpedanz: 50 Ω
Frequenz: 50 MHz ± 1kHz
Pegel: -10 bis 0 dBm (in 0,2 dB-Stufen)
Genauigkeit des Pegels: ±3 dB @ 0dBm
Versorgungsausgang
für Sonden: 6VDC, max. 100 mA
(2,5 mm DIN Klinkenstecker)
Audioausgang (Phone): 3,5mm DIN Klinkenstecker
RS-232 Schnittstelle: 9 pol. Submin-D
Eingang für ext. Trigger: BNC-Buchse
Digitales Signal:
Low Pegel: 0 bis +0,8 V
High Pegel: +2,5V bis +5,0 V
Funktionen
Eingabe Tastatur: Mittenfrequenz, Span, Startfrequenz,
Stopfrequenz, Marker, Delta Marker,
Referenzpegel, Testsignalpegel.
Eingabe Drehgeber: Mittenfrequenz, Span, Startfrequenz,
Stopfrequenz, Marker, Delta Marker,
Referenzpegel, Testsignalpegel, Helligkeit,
Schärfe, Strahldrehung, Lautstärke.
„Max. Hold“ – Funktion: Spitzenwertdetektion
AVG (average): Mittelwertbildung
Referenzkurve: Speichertiefe: 2 k x 8 Bit
SAVE/RECALL: Speicherung und Aufruf von
10 Geräteeinstellungen
AM-Demodulation: für Audio (Kopfhöreranschluss)
REMOTE: Anzeige/Aufheben der Schnittstellen-
steuerung über RS-232
Readout: Messparameteranzeige
Verschiedenes
Bildröhre (CRT): D 14-363GY, 8 cm x 10 cm Innenraster
Beschleunigungsspannung: ca. 2 kV
Strahldrehung: auf der Frontplatte einstellbar
Arbeitstemperaturbereich: + 10 bis + 40 °C
Lagertemperatur: – 40 bis + 70 °C
Netzanschluss: 105 bis 254 VAC, 50 bis 60 Hz, ca. 37 W, CAT II
Schutzart: Schutzklasse I mit Schutzleiter,
EN(IEC) 61010-1
Gehäuse (B x H x T): 285 x 125 x 380 mm
verstellbarer Aufstell-/Tragegriff
Gewicht: ca. 6,5 Kg
Im Lieferumfang enthalten: Netzkabel, Bedienungsanleitung, CD-ROM,
HZ21 Adapterstecker (N-Stecker auf BNC-Buchse).
Optionales Zubehör:
HO720 USB/RS232 Schnittstelle
HZ70 Opto-Schnittstelle
HZ520 Ansteckantenne
HZ540/550 Nahfelssondensatz
HZ560 Transient limiter
HZ575 75/50-Ω-Konverter
Technische Daten
Änderungen vorbehalten
5
Wichtige Hinweise
Wichtige Hinweise
Sofort nach dem Auspacken sollte das Gerät auf mechani sche
Beschädigungen und lose Teile im Innern überprüft wer den.
Falls ein Transportschaden vorliegt, ist sofort der Lie ferant
zu informieren. Das Gerät darf dann nicht in Be trieb gesetzt
werden.
Symbole
Bedienungsanleitung beachten
Hochspannung
Erde
Hinweis! Unbedingt beachten.
Aufstellung des Gerätes
Wie den Abbildungen zu entnehmen, lässt sich der Griff in
verschiedene Positionen schwenken:
A und B = Trageposition
C = Waagerechte Betriebsstellung
D und E = Betriebsstellungen mit unterschiedlichem Winkel
F = Position zum Entfernen des Griffes
T = Stellung für Versand im Karton (Griffknöpfe nicht ge-
rastet)
B
C
B
T
A
C
D
F
E
D
E
A
PUOPFGkT
PUOPFGkT PUOPFGkT
PUOPFGkT
PUOGkT
PUOPFGkT
PUOPFGkT
HM507
PUOPFGkT
PUOPFGkT
PUOPFGkT PUOPFGkT PUOPFGkT PUOPFGkT
PUOPFGkT
PUOPFGkT PUOPFGkT
PUk PUk PUk PUk PUk PUk
PUkT
HGOPFFD
PUOPFGkT
B
PUOPFGkT
PUkT
PUkT
PUkT
INPUT CHI
OPK
HJ
PUkT
VBN
PUOPFGkT
HJKL
PUOPFGkT
PUkT
PUOPFGkT
HGOFFD
PUkT
PUkT
PUkT
INPUT CHI
INPUT CHI
HAMEG
OPK
OPK
HJ
HJ
VBN
VBN
PUOPFGkT
HJKL
HJKL
T
Achtung!
Um eine Änderung der Griffposition vorzunehmen,
muss das Gerät so aufgestellt sein, dass es nicht
herunterfallen kann, also z.B. auf einem Tisch
stehen. Dann müssen die Griffknöpfe zunächst auf
beiden Seiten gleichzeitig nach Außen gezogen
und in Richtung der gewünschten Position geschwenkt werden. Wenn die Griffknöpfe während
des Schwenkens nicht nach Außen gezogen werden,
können sie in die nächste Raststellung einrasten.
Entfernen/Anbringen des Griffs
Abhängig vom Gerätetyp kann der Griff in Stellung B oder F
entfernt werden, in dem man ihn weiter herauszieht. Das Anbringen des Griffs erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
Sicherheit
Dieses Gerät ist gemäß VDE 0411 Teil 1, Sicherheitsbestim mungen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und Laborge rä te,
gebaut und geprüft und hat das Werk in sicherheitstech nisch
einwandfreiem Zustand verlassen. Es entspricht damit auch
den Bestimmungen der europäischen Norm EN 61010-1 bzw.
der internationalen Norm IEC 1010-1. Um die sen Zustand zu
erhalten und einen gefahrlosen Betrieb si cher zustellen, muss
der Anwender die Hinweise und Warn ver merke beachten, die
in dieser Bedienungsanleitung, im Testplan und in der ServiceAnleitung enthalten sind.
Gehäuse, Chassis und alle Messanschlüsse sind mit dem
Netz schutzleiter verbunden. Das Gerät entspricht den Be stimmungen der Schutzklasse I. Die berührbaren Metallteile sind
T
gegen die Netzpole mit 2200 V Gleichspannung geprüft. Das
Gerät darf aus Sicherheitsgründen nur an vorschrifts mäßigen
Schutzkontaktsteckdosen betrieben werden.
Der Netzstecker muss eingeführt sein, bevor Signalstrom krei se
angeschlossen werden. Die Auftrennung der Schutzkontaktverbindung ist unzuläs sig.
Die meisten Elektronenröhren generieren γ-Strahlen. Bei
die sem 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 An nah me ist
berechtigt:
– wenn das Gerät sichtbare Beschädigungen hat,
– wenn das Gerät lose Teile enthält,
– wenn das Gerät nicht mehr arbeitet,
– nach längerer Lagerung unter ungünstigen
Verhältnis sen (z.B. im Freien oder in feuchten Räumen),
– nach schweren Transportbeanspruchungen
(z.B. mit einer Verpackung, die nicht den Mindest bedin -
gun gen von Post, Bahn oder Spedition entsprach).
6
Änderungen vorbehalten
Wichtige Hinweise
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 Signalstrom-kreise
angeschlossen werden.
Die zulässige Umgebungstemperatur während des Be triebs
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 ge nom men wird. Das
Messgerät ist zum Gebrauch in sau be ren, trockenen Räumen
bestimmt. Es darf nicht bei beson ders großem Staub- bzw.
Feuchtigkeitsgehalt der Luft, bei Explosionsgefahr sowie bei
aggressiver chemischer Einwir kung betrieben werden. Die
Betriebslage ist beliebig. Eine aus reichende Luftzirkulation
(Konvektionskühlung) ist je doch zu gewährleisten. Bei Dauerbetrieb ist folglich eine ho rizontale oder schräge Betriebslage
(Aufstellbügel) zu be vor zugen. Die Betriebslage ist beliebig.
Eine ausreichende Luftzirku lation (Konvektionskühlung) ist
jedoch zu gewährleisten. Bei Dauerbetrieb ist folglich eine
horizontale oder schräge Betriebslage (Aufstellbügel) zu
bevorzugen.
Die Lüftungslöcher dürfen nicht abgedeckt werden!
Nenndaten mit Toleranzangaben gelten nach einer Anwärmzeit
von min. 20 Minuten, im Umgebungstemperaturbereich von
15 °C bis 30 °C. Werte ohne Toleranzangabe sind Richtwerte
eines durchschnittlichen Gerätes.
Gewährleistung und Reparatur
HAMEG Geräte unterliegen einer strengen Qualitätskontrolle.
Jedes Gerät durchläuft vor dem Verlassen der Produktion einen
10-stündigen „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. Die Prüfung erfolgt mit Prüfmitteln, die auf nationale
Normale rückführbar kalibriert sind.
Es gelten die gesetzlichen Gewährleistungsbestimmungen
des Landes, in dem das HAMEG-Produkt erworben wurde. Bei
Beanstandungen wenden Sie sich bitte an den Händler, bei dem
Sie das HAMEG-Produkt erworben haben.
Wartung
Die Außenseite des Spektrumanalysators sollte regelmä ßig mit
einem Staubpinsel gereinigt werden. Hartnäckiger Schmutz
an Gehäuse und Griff, den Kunststoff- und Alu miniumteilen lässt
sich mit einem angefeuchteten Tuch (Wasser +1% Entspan-
nungsmittel) entfernen. Bei fetti gem Schmutz kann Brenn-
spiritus oder Waschbenzin (Pe troleumäther) 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
nachzu rei ben. Nach der Reinigung sollte sie mit einer handels-
üb li chen antistatischen Lösung, geeignet für Kunststoffe, be-
handelt werden. Keinesfalls darf die Reinigungsfl üssigkeit in
das Gerät gelangen. Die Anwendung anderer Reini gungs mittel
kann die Kunststoff- und Lackoberfl ächen an greifen.
Schutzschaltung
Dieses Gerät ist mit einem Schaltnetzteil ausgerüstet, wel ches
über Überstrom und -spannungs Schutzschal tungen verfügt. Im
Fehlerfall kann ein, sich periodisch wiederho len des, tickendes
Geräusch hörbar sein.
Netzspannung
Das Gerät arbeitet mit Netzwechselspannungen von 105 V bis
250 V. Eine Netzspannungsumschaltung ist daher nicht vor-
gesehen.
Die Netzeingangssicherung ist von außen zugänglich. Netz-
stecker-Buchse und Sicherungshalter bilden eine Einheit.
Ein Auswechseln der Siche rung darf und kann (bei unbe-
schädigtem Sicherungshalter) nur erfolgen, wenn zuvor das
Netzkabel aus der Buchse entfernt wurde. Danach muss der
Sicherungshalter mit einem Schrauben zieher herausgehebelt
werden. Der Ansatzpunkt ist ein Schlitz, der sich auf der Seite
der Anschlusskontakte befi ndet. Die Sicherung kann dann aus
einer Halterung ge drückt und ersetzt werden.
Der Sicherungshalter wird gegen den Federdruck einge-
scho ben, bis er eingerastet ist. Die Verwendung ,,gefl ickter“
Sicherungen oder das Kurzschließen des Sicherungshalters ist
unzulässig. Dadurch entstehende Schäden fallen nicht un ter
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.
Nur für die Bundesrepublik Deutschland:
Um den Ablauf zu beschleunigen, können Kunden innerhalb der
Bundesrepublik Deutschland die Reparaturen auch direkt mit
HAMEG abwickeln. Auch nach Ablauf der Gewährleistungsfrist
steht Ihnen der HAMEG Kundenservice für Reparaturen 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.
Änderungen vorbehalten
7
Kurzbeschreibung der Bedienelemente
Kurzbeschreibung der Bedienelemente
Diese Seitenzahlen verweisen auf die ausführliche Beschreibung im
Kapitel „Bedienelemente und Readout“!
POWER 17
Netz, Ein/Ausschalter.
10er-Tastatur 17
Tastenblock zur Zifferneingabe.
CENTER 17
Mittenfrequenz-Einstellung mit Tastatur
oder Drehgeber
(Anzeige: CF.....).
SPAN 18
Frequenzmessbereich-Einstellung mit Tastatur
Drehgeber
. (Anzeige: SP.....).
START 18
Startfrequenz-Einstellung des Frequenzmessbereichs (in
Verbindung mit einer Stopfrequenz) mit Tastatur
Drehgeber
(Anzeige: SR.....).
STOP 18
Stopfrequenz-Einstellung des Frequenzmessbereichs (in
Verbindung mit einer Startfrequenz) mit Tastatur
Drehgeber
(Anzeige: SP.....).
TUNING 18
(Drehgeber) Zur Parametereingabe bzw. -änderung von:
Mittenfrequenz CENTER, SPAN, START/STOP-Frequenz,
MARKER, Deltamarker, REF.-LEVEL, TEST-Signalpegel,
Helligkeit (INTENS), Schärfe (FOCUS), Strahldrehung (TRACE rotation) und Lautstärke (PHONE).
n
oder
oder
oder
(Funktion eingeschaltet; Anzeige: R*.....)
(Funktion ausgeschaltet; Anzeige: RL.....)
VBW 20
Video Bandwidth, Umschaltung Videofi lter zwischen 50 kHz
und 4 kHz.
SELECT 20
Nach einem kurzen Tastendruck auf eine der beiden Tasten,
wird die gewählte Funktion (SAVE oder RECALL) und der
Speicherplatz für einige Sekunden angezeigt. Innerhalb
dieser Zeitspanne lässt sich der Speicherplatz mit kurzem
Betätigen einer der Tasten auswählen.
SAVE* / RECALL* 20
Wird die mit SELECT gewählte Funktion (SAVE oder RECALL)
zusammen mit dem Speicherplatz angezeigt, kann sie mit
einem langen Tastendruck ausgeführt werden (Speichern
oder Aufrufen).
MARKER 20
Kurzes Drücken: Einschalten des absoluten Markers (Kreuz-
Symbol auf dem Signal). (Anzeige MF..... und ML.....)
Nochmaliges kurzes Drücken: Automatische Positionierung
auf höchstem Pegel.
Δ-MARKER* 20
Langes Drücken: Einschalten des relativen Markers (Rhom-
bus-Symbol auf dem Signal). (Anzeige DF..... und DL.....)
Nochmaliges langes Drücken: Automatische Positionierung
auf höchstem Pegel.
RBW 20
Kurzes Drücken: Umschaltung der Aufl ösungsbandbreite
1000 kHz, 120 kHz oder 9 kHz. (Anzeige: BW ..... kHz)
DISPLAY MODE 18
Readout-Helligkeit (Sequenz: 100%, 50%, 0%, 100% etc.).
Langes Drücken: Anzeige der gewählten Schnittstelle
(Anzeige RS-232 oder USB; nur in Verbindung mit HO720)
Nochmaliges kurzes Drücken: Auswahl der Schnittstelle
(RS-232 / USB; nur in Verbindung mit HO720)
INTENS 18
Helligkeitseinstellung mit Drehgeber
.
FOCUS 18
Schärfeeinstellung mit Drehgeber
.
TRACE 18
Strahldrehung mit Drehgeber
.
dB/DIV (kurzes Drücken) 18
Umschaltung von 10 dB/div auf 5 dB/div.
dB UNIT* (langes Drücken)
Umschaltung von dBm auf dBmV und dBμV.
ATTENUATION 18
Eingangsabschwächer von 0 bis 50 dB.
0 dB* Stellung 0 dB aus Sicherheitsgründen nur durch
langes Drücken einschaltbar.
REF.-LEVEL 19
Kurzes Drücken: Einstellung des Referenzpegels mit Ta-
statur
oder Drehgeber . (Anzeige: RL..... oder R*.....)
AUTO*
Langes Drücken: Ein- und Ausschalten der automatischen
Anpassung des Attenuators beim Einstellen des Referenzpegels.
AUTO*
Langes Drücken: Ein- und Ausschalten der automatischen
Wahl der Aufl ösungsbandbreite.
(Funktion eingeschaltet; Anzeige: B*.....)
(Funktion ausgeschaltet; Anzeige: BW.....)
AVG 21
Ein- und Ausschalten der Mittelwertbildung.
MAX HOLD 21
Ein- und Ausschalten der Maximalwerterfassung.
MIN HOLD* 21
Ein- und Ausschalten der Minimalwerterfassung. Funktion
wird durch blinkende Taste angezeigt.
PHONE (Taste) 22
Lautstärkeeinstellung mit dem Drehgeber
.
PHONE (Buchse) 22
Kopfhöreranschluss für 3,5 mm Klinkenstecker; Impedanz
> 8 Ω.
VIEW B 22
Anzeige des Referenzspeicherinhalts (B).
CALC A – B 22
Anzeige der Differenz (A – B) zwischen aktuellem Signal (A)
und dem Referenzspeicherinhalt (B).
REMOTE 22
Leuchtet bei Fernsteuerbetrieb.
Tastendruck schaltet Fernsteuerbetrieb ab.
8
Änderungen vorbehalten
Kurzbeschreibung der Bedienelemente
WRITE A 22
Anzeige des aktuellen Signals (A).
COPY A > B 23
Mit Tastendruck wird das aktuelle Signal (A) in den Refe-
renzspeicher (B) kopiert.
TEST SIGNAL / LEVEL 23
Einstellung des Testsignalpegels mit Tastatur
Drehgeber
. (Anzeige: TL.....)
oder
INPUT 50 Ω 23
Eingangs-N-Buchse. Die maximal zulässigen Eingangs-
spannungen dürfen nicht überschritten werden: Zerstörungsgefahr!
* PUSH LONG
External TRIGGER 23
BNC-Eingang für externes Triggersignal (Sweep-
auslösung).
ON 23
Taste zum Ein-/Ausschalten des externen Triggers.
TEST SIGNAL ON 23
Taste zum Ein-/Ausschalten des Testsignals.
OUTPUT 50 Ω 23
Testsignal–Ausgangs (N-Buchse).
PROBE POWER 23
Stromversorgungsanschluß (6 V
) von Sonden
DC
(2,5 mm Klinkenstecker).
Änderungen vorbehalten
9
Test Signal Display
Test Signal Display
Videobandbreite (RO)
Aufl ösungsbandbreite (RO)
Markerpegel (RO
Markerfrequenz (RO)
Attenuator und dB/div
Referenzpegel
Testsignal Ausgangspegel (RO)
Sweepzeit
ReferenzpegelLine
50 MHz Test Signal ON
mit Marker
50 MHz Test Signal, 2. Harmonische mit Delta-Marker
Mittenfrequenz-Line (RO = Readout)
10
Änderungen vorbehalten
Testsignal
Output
VIEW B
(Stored Signal)
External
Trigger Input
RF Input
Betriebshinweise und Hinweise für erste Messungen
Betriebshinweise und Hinweise
für erste Messungen
Betriebshinweise
Vor der Inbetriebnahme des HM5530 ist unbedingt der Abschnitt
„Sicherheit“ zu lesen, und es sind 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 effi zientes Arbeiten sofort nach der Inbetriebnahme. Dennoch sollten einige grundsätzliche Hinweise
für den störungsfreien Betrieb beachtet werden.
Die empfi ndlichste Baugruppe ist die Eingangsstufe des Spektrumanalysators. Sie besteht aus dem Eingangs-Abschwächer,
einem Tiefpassfi lter und der ersten Mischstufe.
Ohne Eingangssignal-Abschwächung dürfen folgende Pegel am
Eingang (50 Ω) nicht überschritten werden: +10 dBm (0,7 V
Wechselspannung; ±25 Volt Gleichspannung. Mit 10 ... 50 dB
Abschwächung sind maximal +20 dBm zulässig. Diese Grenzwerte dürfen nicht überschritten werden, da ansonsten mit der
Zerstörung der Eingangsbaugruppe zu rechnen ist!
eff
Gerät verschieden. Eine Abweichung von der vollen Bildschirmhöhe stellt also keine Fehlfunktion des Gerätes dar.
Erste Messungen
Einstellungen: Bevor ein unbekanntes Signal an den Messeingang angelegt wird, sollte geprüft und sichergestellt werden,
dass das Signal keinen Gleichspannungsanteil von
aufweist und die maximale Amplitude
ATTN. (Eingangsdämpfung): Damit das Eingangsteil nicht
überlastet wird, sollte der Abschwächer vor dem Anlegen des
Signals auf 50 dB geschaltet sein. (AT 50 dB)
Frequenzeinstellung: CENTER (CF) auf 500 MHz einstellen und
einen SPAN (SF) von 1000 MHz wählen.
Vertikalskalierung: Die vertikale Skalierung sollte 10 dB/div.
betragen, damit der größte Anzeigebereich 80 dB vorliegt.
(10 dB/div.)
RBW (Auflösungsbandbreite): Es sollten zu Anfang einer
Messung das 1 MHz-Filter (RB 1 MHz) eingeschaltet und das
Videofi lter ausgeschaltet (VB 50 kHz) sein.
Ist kein Signal und ist nur die Frequenzbasislinie (Rauschband) sichtbar, kann nun die Eingangsdämpfung schrittweise
verringert werden, um die Anzeige niedrigerer Signalpegel
)
zu ermöglichen. Verschiebt sich dabei die Frequenzbasislinie
(Rauschband) nach oben, ist dies ein mögliches Indiz für eine
außerhalb des Frequenzbereichs befi ndliche Spektrallinie mit
zu hoher Amplitude!
< +10 dBm ist.
> ±25 V
Bei Messungen an einer Netznachbildung ist der Eingang des
Spektrumanalysators unbedingt durch einen Eingangsspannungsbegrenzer (HZ560) 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 (0,1 MHz – 3000 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. 3200 MHz),
jedoch zur Übersteuerung und in Extremfall zur Zerstörung des
1. Mischers führen können.
Der Frequenzbereich von 0 Hz bis 100 kHz ist für den SpektrumAnalysator nicht spezifi ziert. 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 aufgrund
des Darstellungsprinzips beim Spektrum-Analysator alle
Signale schon bei relativ geringer Intensitätseinstellung gut
erkennbar. Außerdem wird damit eine übermäßige Belastung
der Leuchtschicht im Bereich des Rauschbandes verhindert.
Die Einstellung des Abschwächers muss sich nach dem größten am Messeingang (INPUT) anliegenden Signal richten, also
nicht nach ZERO PEAK. Die optimale Aussteuerung des Gerätes
ist dann gegeben, wenn das größte Signal (Frequenzbereich
100 kHz bis 3000 MHz) bis an die oberste Rasterlinie (Referenzlinie) heranreicht, diese jedoch nicht überschreitet. Im Falle
einer Überschreitung muss zusätzliche Eingangsdämpfung
eingeschaltet werden bzw. ist ein externes Dämpfungsglied
geeigneter Dämpfung und Leistung zu verwenden.
Messungen im Full Span (SF 3000 MHz) sind in aller Regel nur
als Übersichtsmessungen sinnvoll. Eine genaue Analyse ist
nur mit verringertem SPAN möglich. Hierzu muss zuvor das
interessierende Signal durch eine Veränderung der Mittenfrequenz (CENTER) in die Bildschirmmitte gebracht werden,
danach kann der SPAN reduziert werden. Anschließend kann
die Aufl ösungsbandbreite (RBW) verringert und gegebenenfalls
das Videofi lter eingeschaltet werden. Der Warnhinweis „uncal“
darf nicht im Anzeigefenster (SW ... ) erscheinen, da sonst
Amplitudenmessfehler zu befürchten sind.
Messwerte ablesen: Um die Messwerte zahlenmäßig zu
erfassen, besteht der einfachste Weg in der Benutzung der
Marker. Hierzu wird die Taste MARKER kurz gedrückt, der 1.
Marker (Kreuz) mit dem Drehknopf auf die interessierende
Signalspitze gesetzt und die für Frequenz und Pegel angezeigten Markerwerte (MF, ML) abgelesen. Bei der Anzeige des
Pegelwertes werden der Referenzpegel (REF.-LEVEL) und die
Eingangsabschwächung (ATT) automatisch berücksichtigt. Mit
einem 2. Marker können Differenzfrequenz und Differenzpegel
zum 1. Marker bestimmt werden, siehe hierzu die ausführliche
Beschreibung.
Aufgrund 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 sogenannter „Zero-Peak“ bezeichnet. Sie wird
durch den Trägerrest des 1. Mischers (Local-Oscillator-Durchgriff) verursacht. Der Pegel dieser Spektrallinie ist von Gerät zu
Sollen Messwerte ohne Benutzung der Marker erfasst werden,
so ist zu beachten, dass alles vom Bezugswert im Readout
(RL ... dBm), dies ist der obere Rasterrand, her zu rechnen ist!
Dies ist ungewohnt, weil es beim Oszilloskop anders ist. Die
Skalierung kann 10 oder 5 dB/div betragen. Bei 10 dB/div umfasst der Bildschirm also einen Dynamikbereich von 80 dB, die
untere Rasterlinie entspricht – 80 dBm, falls der Bezugswert
(RL 0 dBm) beträgt.
Änderungen vorbehalten
11
Allgemeine Grundlagen Spektralanalysatoren
würde, wodurch Verzerrungen entstünden. (Ausnahme:
Allgemeine Grundlagen Spektralanalysatoren
Echte Differenzverstärker mit Offset können aus einem
großen Signal mit hoher Empfi ndlichkeit kleine Signalteile
vergrößert darstellen.)
Einführung in die Spektralanalyse, Vorzüge von
Spektralanalysatoren
Die Analyse von elektrischen Signalen ist ein Grundproblem
für viele Ingenieure und Wissenschaftler. Selbst wenn das eigentliche Problem nichtelektrischer Natur ist, werden oftmals
die interessierenden Parameter durch die unterschiedlichsten
Wandler in elektrische Signale umgewandelt. Dies umfasst
ebenso Wandler für mechanische Größen wie Druck oder
Beschleunigung, als auch Messwertumformer für chemische
und biologische Prozesse. Die Wandlung der physikalischen
Parameter ermöglicht anschließend die Untersuchung der
verschiedenen Phänomene im Zeit- und Frequenzbereich.
Der traditionelle Weg, elektrische Signale zu analysieren, ist
ihre Darstellung in der Amplituden-Zeit-Ebene. Diese erfolgt
u.a. mit Oszilloskopen im Y/t-Betrieb, d.h. es werden Informationen über Amplituden und zeitliche Zusammenhänge
erkennbar. Allerdings lassen sich damit nicht alle Signale
ausreichend charakterisieren, wie z.B. bei der Darstellung einer
Signalform, die aus verschiedenen sinusförmigen Bestandteilen
zusammengesetzt ist. Mit einem Oszilloskop würde nur die
Kurvenform, d.h. Summe aller Bestandteile sichtbar werden,
die einzelnen Frequenz- und Amplituden-Anteile sind nicht
erfassbar und schon gar nicht quantifi zierbar
Ein Spektralanalysator stellt die Amplituden der einzelnen
Signalbestandteile über der Frequenz (Y/f) dar. Das zu erfassende Signal bzw. seine Anteile müssen sich periodisch
wiederholen.
Ein Spektralanalysator hingegen ist – wie noch ausgeführt
wird – ein äußerst aufwendiger durchstimmbarer Schmal-
bandempfänger mit einer hochwertigen Eingangsselektion
und mehrfacher Umsetzung mit den bekannten Vorteilen.
Er kann deswegen in Verbindung mit der logarithmischen
Anzeige auch in Gegenwart weit höherer Amplituden an-
derer Frequenzen sehr kleine Amplituden erkennen und
quantitativ auswerten.
5. Ein Spektralanalysator kann ein u. U. sehr breites Frequenz-
band gleichzeitig abbilden, wobei wegen der logarithmischen
Anzeige z.B. wie beim HM 5530 80 dB auf dem Bildschirm
dargestellt werden. Dies ist für viele Anwendungen wie z.B.
EMV-Messungen ein unschätzbarer Vorteil, u.a., weil die
Auswirkung von Maßnahmen über einen großen Frequenz-
bereich auf einen Blick erkennbar ist. Bei EMV-Arbeiten gibt
es z.B. den sog. „Wasserbett-Effekt“, der besagt, dass die
Absenkung eines Frequenzbereiches oft eine Erhöhung in
einem anderen und damit in Summe nichts bewirkt; dies
sieht man sofort.
Spektralanalysatoren lassen sich nach zwei grundsätzlichen
Verfahren unterscheiden: gewobbelte bzw. abgestimmte sowie
Echtzeit-Analysatoren. Echtzeit-Analysatoren nach dem Prinzip
der diskreten Fouriertransformation bestehen aus der Parallelschaltung einer Vielzahl von frequenzselektiven Indikatoren.
Es können dabei so viele diskrete Frequenzen zur Anzeige
gebracht werden, wie Filter vorhanden sind. Die Grenze der
Wirtschaftlichkeit wird hier je nach Anzahl und Güte der Filter
teilweise schnell erreicht.
Es gibt Oszilloskope, die mathematisch ein Fourier-Spektrum
berechnen und anzeigen können; obwohl dieses Leistungsmerkmal für manche Anwendungsfälle ausreichen mag, wird
jedoch dadurch aus einem Oszilloskop niemals ein Spektralanalysator, denn es verbleiben erhebliche Unterschiede.
Man benötigt in der Praxis daher beide Geräte:
1. Die Empfi ndlichkeit eines Spektralanalysators ist um Größenordnungen höher als die eines jeden Oszilloskops. Dies,
u.U. in Verbindung mit Punkt 2, ermöglicht überhaupt erst
die Analyse von Signalen, die mit einem Oszilloskop nicht
darstellbar sind.
2. Der Dynamikbereich eines Spektralanalysators liegt um
Größenordnungen über dem eines jeden Oszilloskops.
3. Ähnlich verhält es sich mit dem Nachweis von Verzerrungen
sinusförmiger Signale, dem Nachweis niedriger Amplituden-Modulation und Messungen im Bereich der AM- und
FM-Technik, wie Trägerfrequenz, Modulationsfrequenz
oder Modulationsgradmessungen. Ebenso lassen sich
Frequenzkonverter in Bezug auf Übertragungsverluste und
Verzerrungen einfach charakterisieren.
4. Ein Oszilloskop verstärkt das gesamte Eingangssignal
breitbandig bis zur Anzeige auf der Bildröhre (beim Analogoszilloskop) oder bis zum A/D-Wandler (beim DSO). Große
Signalbestandteile oder hohe Störungen erzwingen eine
entsprechende Einstellung der Empfi ndlichkeit, so dass
schwache Signale bzw. Signalanteile nicht mehr erkennbar sind. Eine Erhöhung der Empfi ndlichkeit ist in solchen
Fällen nicht möglich, da der Vertikalverstärker übersteuert
Fast alle modernen Spektralanalysatoren arbeiten deshalb nach
dem Überlagerungsprinzip (Superheterodyn-Prinzip). Ein Verfahren ist dabei, die Mittenfrequenz eines Bandpassfi lters über
den gewünschten Frequenzbereich abzustimmen. Ein Detektor
erzeugt dabei eine vertikale Ablenkung auf dem Bildschirm,
und ein durchstimmbarer Generator sorgt für die synchrone
Abstimmung der Filtermittenfrequenz und der Horizontalablenkung. Dieses einfache Prinzip ist relativ preiswert, hat jedoch
große Nachteile in Bezug auf Selektion und Empfi ndlichkeit;
unter anderem auf Grund der nicht konstanten Bandbreite bei
abgestimmten Filtern.
Die gebräuchlichen Spektralanalysatoren arbeiten nach demselben Prinzip wie ein hochwertiger Radioempfänger und verwenden für die Selektion ein (oder mehrere) Bandpassfi lter mit
fester Mittenfrequenz. Es lässt zu jedem Zeitpunkt denjenigen
Anteil der zu analysierenden Funktion passieren, für den gilt:
f
inp(t)
= f
LO(t)
± fZF
Durch die Umsetzung auf eine feste Zwischenfrequenz werden
die Nachteile des Systems mit abstimmbarem Bandpassfi lter
umgangen.
Der nutzbare Frequenzbereich und die Grenzempfi ndlichkeit
eines Spektralanalysators hängen zum größten Teil vom Konzept und der technischen Ausführung des Eingangsteils ab.
Das HF-Eingangsteil wird durch die Komponenten Eingangsabschwächer, Eingangsfi lter, Mischer und Umsetzoszillator
(LO) bestimmt.
12
Änderungen vorbehalten
Anforderungen an Spektralanalysatoren
Anforderungen an Spektralanalysatoren
Die verschiedenen Einsatzgebiete der Spektralanalysatoren
erfordern von diesen Geräten vielfältige Eigenschaften, die
sich zum Teil untereinander ausschließen oder sich nur durch
großen Aufwand zusammenfassen lassen. Das Anwendungsgebiet dieser Geräte liegt vor allen Dingen dort, wo die Genauigkeit
und das zeitliche Auflösungsvermögen sowie die geringe
Dynamik des Oszilloskopes bei der Signalanalyse nicht mehr
ausreichen.
Dabei stehen ein großer Frequenzabstimmbereich, Filteranforderungen zwischen extrem schmalbandig und ,,full span“Darstellung sowie eine hohe Eingangsempfi ndlichkeit nicht
unbedingt im Gegensatz zueinander. Sie lassen sich jedoch
zusammen mit hoher Aufl ösung, großer Stabilität, möglichst
ebenem Frequenzgang, und geringem Eigenklirrfaktor meist
nur unter großem Aufwand realisieren.
Frequenzmessung
Spektralanalysatoren ermöglichen Frequenzmessungen im
SPAN-Betrieb und bei abgeschaltetem SPAN (Zero-SPAN). In
der Betriebsart SPAN kann der gesamte nutzbare Frequenzbereich mit ,,full span“ (SPAN: 3000 MHz) betrachtet und die
Frequenz eines Signals grob bestimmt werden. Anschließend
kann diese Frequenz als Mittenfrequenz CENTER vorgegeben
und die Signaldarstellung mit geringerem SPAN vorgenommen
werden.
Je kleiner der SPAN und die Aufl ösungsbandbreite (RBW) sind,
umso höher ist die Frequenzmessgenauigkeit, da sich dann die
Anzeige- und MARKER-Genauigkeit erhöhen (RBW).
Bei ,,Zero Span“ und kleinster Aufl ösungsbandbreite genügt
es, das Signal, welches unmoduliert als waagerechte, konstante Linie angezeigt wird, mit den Mittenfrequenz (CENTER)Einstellelementen auf maximalen Pegel einzustellen und die
Frequenz abzulesen. Dabei arbeitet der Analysator als ein auf
eine diskrete Frequenz abgestimmter Empfänger mit wählbaren
Bandbreiten.
Stabilität
Es ist wichtig, dass der Spektralanalysator eine größere Frequenzstabilität besitzt als das Signal, das untersucht werden
soll. Die Frequenzstabilität ist abhängig von der Stabilität des
Umsetz- (1. Local-) Oszillators. Dabei wird zwischen Kurzzeitund Langzeitstabilität unterschieden. Ein Maß für die KurzzeitStabilität ist die Rest - FM. Rauschseitenbänder sind ein Maß
für die spektrale Reinheit des (1. Local-) Oszillators, und gehen
ebenfalls in die Kurzzeit-Stabilität eines Spektralanalysators
ein. Sie werden spezifi ziert durch eine Dämpfung in dB und
einen Abstand in Hz, bezogen auf das zu untersuchende Signal
bei einer bestimmten Filterbandbreite.
Die Langzeit-Stabilität eines Spektralanalysators wird überwiegend durch die Frequenzdrift des Umsetz-Oszillators (LO)
bestimmt. Sie ist ein Maß dafür, um wie viel die Frequenz sich
innerhalb bestimmter Zeitbereiche ändert.
Aufl ösung
Bevor die Frequenz eines Signals mit dem Spektralanalysator
gemessen werden kann, muss dieses Signal ermittelt bzw.
aufgelöst werden. Aufl ösung heißt dabei, es muss von benach-
barten Signalen im zu untersuchenden Spektrum unterschieden
werden. Diese Möglichkeit ist eine entscheidende Voraussetzung für viele Applikationen mit dem Spektralanalysator. Die
Aufl ösung wird bestimmt durch:
– Sweepzeit
– Span (dispersion)
– 6 dB – Bandbreite des schmalbandigsten Verstärkers resp.
Filters.
Die 6 dB/Bandbreite des schmalbandigsten Verstärkers resp.
Filters, falls Gaußverhalten eingehalten wird, nennt man
Aufl ösungsbandbreite, dies ist die schmalste Bandbreite, die
überhaupt dargestellt werden kann, wenn die anderen beiden
Parameter (Sweepzeit und Span) verändert werden.
Wichtige Kennwerte für die Trennbarkeit zweier benachbarter
Spektrallinien mit stark unterschiedlicher Amplitude sind
also die Bandbreite und die Flankensteilheit der ZF-Filter. Die
Bandbreite wird im allgemeinen als die Frequenz angegeben,
bei der der Signalpegel gegenüber der Mittenfrequenz um
3 dB abgefallen ist; bei Spektralanalysatoren ist Abfall um 6 dB
üblich und gilt für den HM5530; dies ist bei einem Bandbreitenvergleich zu beachten. Das Verhältnis der 60 dB-Bandbreite zur
3 dB-Bandbreite wird als Formfaktor bezeichnet. Dabei gilt: je
kleiner der Formfaktor, desto besser die Fähigkeit des Spektralanalysators, eng benachbarte Signale zu trennen.
Ist z.B. der Formfaktor eines Filters im Spektralanalysator
15 :1, dann müssen zwei in der Amplitude um 60 dB unterschiedliche Signale sich in der Frequenz mindestens um den
Faktor 7,5 der ZF-Filterbandbreite unterscheiden, um einzeln
erkennbar zu sein. Andernfalls erscheinen sie als ein Signal
auf dem Bildschirm.
Der Formfaktor ist jedoch nicht der allein bestimmende Faktor
zur Unterscheidung zweier eng benachbarter Signale mit unterschiedlicher Amplitude. Ebenso wird die Trennbarkeit durch
Rest-FM und die spektrale Reinheit der internen Oszillatoren
beeinfl usst. Diese erzeugen Rausch-Seitenbänder und verschlechtern dadurch die erreichbare Aufl ösung. Rausch-Seitenbänder werden im Bereich der Basis der ZF-Filter sichtbar, und
verschlechtern die Sperrbereichs-Dämpfung der ZF-Filter.
Ist die kleinste ZF-Bandbreite z.B. 9 kHz, dann ist der kleinste
Frequenzabstand, um 2 Spektrallinien voneinander zu trennen,
ebenfalls 9 kHz. Dies ist deshalb der Fall, weil der Spektrumanalysator seine eigene ZF-Filterkurve darstellt (wobbelt), wenn
er ein Signal im Spektrum detektiert. Da die Aufl ösung des
Spektralanalysators durch seine ZF-Filterbandbreite bestimmt
wird, könnte man annehmen, dass bei unendlich schmaler
Filterbandbreite auch eine unendlich hohe Aufl ösung erzielt
werden kann. Die Einschränkung ist dabei, dass die nutzbare
ZF-Bandbreite eben durch die Stabilität des Spektralanalysators (Rest-FM) begrenzt wird. D.h., bei einer Rest-FM des
Spektralanalysators von z.B. 9 kHz, ist die kleinste sinnvolle ZFBandbreite, die verwendet werden kann, um ein einzelnes 9 kHzSignal zu bestimmen, ebenfalls 9 kHz. Ein schmalbandigeres
ZF-Filter würde in diesem Fall mehr als eine Spektrallinie
auf dem Bildschirm abbilden oder ein jitterndes Bild (je nach
Wobbelgeschwindigkeit) oder ein nur zum Teil geschriebenes
Bild erzeugen.
Außerdem besteht eine weitere praktische Einschränkung für
die schmalste Filterbandbreite: die Wobbelgeschwindigkeit
im Verhältnis zur gewählten Filterbandbreite. Dabei gilt: je
schmaler die Filterbandbreite ist, desto niedriger muss die
Wobbelgeschwindigkeit sein, um dem Filter noch korrektes
Einschwingen zu ermöglichen. Wird die Wobbelgeschwindigkeit
Änderungen vorbehalten
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Anforderungen an Spektrumanalysatoren
zu groß gewählt, so können die Filter sind u.U. nicht einschwingen, dies resultiert in unkorrekter Amplitudendarstellung des
Spektrums. Im allgemeinen werden die einzelnen Spektrallinien dann mit zu niedriger Amplitude dargestellt. Auf diese
Weise sind praktische Grenzen für die kleinste Filterbandbreite
gesetzt.
Man defi niert eine sog. Optimale Aufl ösung (optimum resolution) zu:
SQRT Span (dispersion) in Hz
Optimale Aufl ösung = ——————————————
Sweepzeit in s
Fern defi niert man eine Optimale Aufl ösungsbandbreite (optimum resolution bandwidth) zu:
0,66 x SQRT Span (dispersion)
Opt. Aufl ösungsbandbreite = ——————————————
Sweepzeit
Für sehr lange Sweepzeiten fallen beide zusammen.
Bei gepulsten Signalen beträgt die optimale Aufl ösungsbandbreite:
Opt. Aufl ösungsbandbreite (–3 dB)!) für gepulste Signale ≤0,1/
Pulsdauer.
Ist die Bandbreite zu klein, so werden die Amplituden der Seitenbänder zu klein wiedergegeben. Bei optimaler Bandbreite
ergeben sich klare Nullstellen und eine korrekte Spektrumsdarstellung. Bei zu großer Bandbreite werden die Seitenbänder
durch Mittelung verschliffen, die Nullstellen sind kaum noch
erkennbar, das Spektrum ist verzerrt.
Rauschen
Die Empfi ndlichkeit ist ein Maß für die Fähigkeit des Spektralanalysators, kleine Signale zu messen. Die maximale
Empfi ndlichkeit wird durch das Eigenrauschen bestimmt. Hier
unterscheidet man grundsätzlich zwei Arten: thermisches- und
nicht-thermisches Rauschen. Das thermische Rauschen wird
mit der Formel PN = K × T × B beschrieben.
Dabei ist:
PN = Rauschleistung in Watt
K = Boltzmann Konstante (1,38 × 10-23 Joule/K)
T = absolute Temperatur (K)
B = Bandbreite des Systems in Hz
Diese Gleichung zeigt, dass die Größe des Rauschens direkt
proportional zur Bandbreite ist. Daraus folgt, dass eine Bandbreitenreduzierung der Filter um eine Dekade das Rauschen
prinzipiell um 10 dB senkt, was wiederum eine Empfi ndlichkeitssteigerung des Systems um 10 dB ergibt.
Alle weiteren Rauschquellen des Analysators werden als
nichtthermisch angenommen. Unerwünschte Abstrahlungen,
Verzerrungen auf Grund nichtlinearer Kennlinien und Fehlanpassungen sind Quellen von nichtthermischem Rauschen. Unter
der Übertragungsgüte oder Rauschzahl versteht man normalerweise die nichtthermischen Rauschquellen, zu denen das
thermische Rauschen addiert wird, um die Gesamtrauschzahl
des Systems zu erhalten. Dieses Rauschen, welches auch auf
dem Schirm sichtbar wird, bestimmt die Empfi ndlichkeit eines
Spektralanalysators.
Da der Rauschpegel sich mit der Bandbreite ändert, ist es
notwendig, sich beim Empfi ndlichkeitsvergleich zweier Analysatoren auf die gleiche Filterbandbreite zu beziehen. Spektral-
analysatoren werden über ein breites Frequenzband gewobbelt,
sind aber eigentlich schmalbandige Meßinstrumente. Alle
Signale die im Frequenzbereich des Spektralanalysators liegen,
werden auf eine Zwischenfrequenz, u.U. mehrfach, konvertiert
und durchlaufen so die ZF-Filter. Der Detektor hinter dem ZFFilter sieht nur den Rauschanteil, der innerhalb der schmalsten
Filterbandbreite liegt, dieses wird auf dem Bildschirm dargestellt. Bei der Messung diskreter Signale wird die maximale
Empfi ndlichkeit also mit dem schmalsten ZF-Filter erreicht.
Video-Filter
Die Messung kleiner Signale kann sich immer dann schwierig
gestalten, wenn die Signalamplitude im gleichen Pegelbereich
wie das mittlere Rauschen des Spektralanalysators liegt. Um
für diesen Fall die Signale besser sichtbar zu machen, lässt
sich im Signalweg des Spektralanalysators hinter dem ZF-Filter ein Video-Filter zuschalten. Durch dieses Filter mit einer
Bandbreite von 4 kHz wird das interne Rauschen des SpektrumAnalysators gemittelt. Dadurch wird unter Umständen ein sonst
im Rauschen verstecktes Signal sichtbar.
Wenn die ZF-Bandbreite sehr schmal im Verhältnis zum eingestellten SPAN ist, sollte das Video-Filter nicht eingeschaltet
werden, da dies zu einer zu niedrig dargestellten Amplitude
auf Grund der Bandbreitenbegrenzung führen kann. (Eine nicht
zulässige Kombination der eingestellten Parameter wird durch
die „uncal“-Anzeige im (SW ... ) Readout angezeigt).
Empfi ndlichkeit – Max. Eingangspegel
Die Spezifi kation der Eingangsempfi ndlichkeit eines Spektralanalysators ist etwas willkürlich. Eine Möglichkeit der Spezifi kation ist, die Eingangsempfi ndlichkeit als den Pegel zu defi nieren,
bei dem die Signalleistung der mittleren Rauschleistung des
Analysators entspricht. Da ein Spektralanalysator immer Signal
plus Rauschen misst, erscheint bei Erfüllung dieser Defi nition
das zu messende Signal 3 dB oberhalb des Rauschpegels.
Die maximal zulässige Eingangsspannung für einen Spektrumanalysator ist ein Pegel, der sicher noch nicht zur Zerstörung
der Eingangsstufe führt. Dies ist bei einem Pegel von +10 dBm
für den Eingangsmischer (Abschwächer 1 : 1, d.h. 0 dB) , und +
20 dBm mit Eingangsabschwächer (10 bis 50 dB) der Fall. Bevor
der ,,burn out“-Pegel erreicht wird, setzt eine Verstärkungskompression beim Spektralanalysator ein. Diese ist unkritisch,
solange eine Kompression von 1 dB nicht überschritten wird.
Darüber hinaus kann man erwarten, dass der Analysator
Nichtlinearitäten aufgrund von Übersteuerung produziert.
Außerdem steigt die Gefahr einer unbemerkten Überlastung
der Eingangsstufe, weil sich einzeln dargestellte Spektrallinien
in der Abbildung auf dem Bildschirm auch bei einsetzender
Verstärkungskompression meist nur unmerklich verändern.
Auf jeden Fall entspricht die Abbildung der Amplituden dann
nicht mehr den tatsächlichen Verhältnissen.
Bei jeder Signalanalyse entstehen im Spektralanalysator
selbst Verzerrungsprodukte, und zwar größtenteils verursacht
durch die nichtlinearen Eigenschaften der Eingangsstufe. Sie
bewegen sich beim HM5530 in der Größenordnung von
unterhalb des Eingangspegels, solange dieser nicht größer als
–30 dBm ist.
Um größere Eingangssignale verarbeiten zu können, ist dem
Mischer ein Eingangsabschwächer vorgeschaltet. Das größte
Eingangssignal, welches der Spektralanalysator bei jeder
beliebigen Stellung des Abschwächers verarbeiten kann ohne
ein bestimmtes Maß an Verzerrungen zu überschreiten, wird
>75 dBc
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Änderungen vorbehalten
Funktionsprinzip des HM5530
der ,,optimale Eingangspegel“ genannt. Das Signal wird dabei
soweit abgeschwächt, dass der Mischer keinen größeren Pegel als –30 dBm angeboten bekommt. Anderenfalls wird der
spezifi zierte Oberwellenabstand nicht eingehalten. Der verzerrungsfreie Bereich wird auch als „nutzbarer Dynamikbereich“
des Analysators bezeichnet. Zum Unterschied dazu wird der
darstellbare Anzeigebereich defi niert als das Verhältnis vom
größten zum kleinsten gleichzeitig angezeigten Pegel, ohne
dass Intermodulationsprodukte des Analysators auf dem Bildschirm sichtbar sind.
Der maximale Dynamikbereich eines Spektralanalysators lässt
sich aus den Spezifi kationen ermitteln. Den ersten Hinweis
gibt die Spezifi kation für die Verzerrungen. So beträgt dieser
Wert z.B. 75 dBc bis zu einem Eingangspegel von –30 dBm am
Eingang bei 0 dB Eingangsabschwächung. Um diese Werte
nutzbar zu machen, muss der Spektralanalysator in der Lage
sein, Pegel von –110 dBm erkennen zu lassen. Die dafür erforderliche ZF-Bandbreite sollte nicht zu schmal sein, sonst ergeben sich Schwierigkeiten aufgrund von Seitenbandrauschen
und Rest-FM. Die ZF-Bandbreite von 9 kHz ist ausreichend, um
Spektrallinien mit diesem Pegel darzustellen.
Der verzerrungsfreie Messbereich kann durch eine Reduzierung
des Eingangspegels weiter ausgedehnt werden. Die einzige
Einschränkung bildet dann die Empfi ndlichkeit des Spektralanalysators. Die maximal mögliche Dynamik wird erreicht, wenn
die Spektrallinie mit dem höchsten Pegel den Referenzpegel
gerade noch nicht überschreitet.
Frequenzgang
Funktionsprinzip des HM5530
Der HM5530 ist ein Spektrumanalysator für den Frequenzbereich von 100 kHz bis 3000 MHz. Damit lassen sich Spektralkomponenten elektrischer Signale im diesem Frequenzbereich
erfassen und von –110 bis +20 dBm quantifi zieren.
Das zu analysierende Signal gelangt über den in 10 dB-Schritten von 0 bis 50 dB schaltbaren Eingangsabschwächer auf ein
Eingangsfi lter (Vorselektion). Dieses Filter erfüllt mehrere
Aufgaben: Es verhindert in gewissem Maße den Mehrfachempfang eines Signals, den Direktempfang der Zwischenfrequenz
(ZF-Durchschlag) und unterdrückt die Rückwirkung des Oszillators auf den Eingang. Der Eingangsmischer ist zusammen mit
dem durchstimmbaren Oszillator (1. LO) für die Umsetzung der
Eingangssignale zuständig. Er bestimmt die frequenzabhängige
Amplitudencharakteristik und die dynamischen Eigenschaften
des Gerätes.
Der Analysator arbeitet nach dem Prinzip des Dreifach - Superhet - Empfängers, er ist ein elektronisch abgestimmter Schmalbandempfänger: Die Frequenzabstimmung erfolgt durch einen
im Bereich 3537,3 bis 6537,3 abstimmbaren Umsetzoszillator
(1. LO: ,,Local Oscillator“), dessen Signal der ersten Mischstufe
(Eingangsmischer) zugeführt wird. Das gesamte am Analysatoreingang vorhandene Frequenzspektrum (Eingangsspektrum)
gelangt ebenfalls auf die 1. Mischstufe. Am Ausgang der ersten
Mischstufe kommen folgende Signale vor:
Mit diesem Begriff wird das Übertragungsverhalten des Spektrumanalysators beschrieben. Der Frequenzgang soll möglichst
eben, d.h. die Genauigkeit des angezeigten Signalpegels soll unabhängig von der Signalfrequenz sein. Dabei müssen sich Filter
und Verstärker im eingeschwungenen Zustand befi nden.
1. Signal (f
) des 1. Umsetzoszillators (1. LO), dessen
LO
Frequenz immer um 3537,3 MHz über der gewünschten
Eingangsfrequenz liegen muss. Die Frequenz des 1. LO
beträgt für 0 kHz somit 3537,3 MHz (0 kHz + 3537,3 MHz).
Bei 100 kHz muss sie 3537,4 MHz (100 kHz + 3537,3 MHz)
betragen und bei 1000 MHz sind es 4537,3 MHz (1000 MHz
+ 3537,3 MHz). Der Durchstimmbereich des 1. LO ist somit
3537,3 bis 6537,3 MHz.
2. Eingangsspektrum (f
), so wie es am Analysatoreingang
inp
vorliegt und über den Eingangsabschwächer auf den Eingangsmischer gelangt (spezifi zierter Messbereich: 100 kHz
bis 3000 MHz).
3. Mischproduktsumme von 1. LO (f
Eingangsspektrums (f
). Bei einer zu messenden Frequenz
inp
) und des gesamten
LO
von 100 kHz beträgt die Frequenz des 1. LO 3537,4 MHz; die
Summe beträgt dann 3537,5 MHz. Für 1000 MHz muss die
Frequenz des 1. LO 4537,3 MHz betragen und die Summe
ist 5537, 3 MHz.
4. Mischproduktdifferenz von 1. LO (f
) und des gesamten
LO
Eingangsspektrums (f inp). Bei 100 kHz beträgt die Frequenz
des 1. LO 3537,4 MHz, was eine Differenz von 3537,3 MHz
(3537,4 MHz – 100 kHz) ergibt. Im Falle 1000 MHz (4537,3
MHz – 1000 MHz) ist die Differenz erneut 3537,3 MHz.
Nach der 1. Mischstufe gelangen die zuvor beschriebenen
Signale auf ein Bandpassfi lter (ZF-Filter). Die Mittenfrequenz
dieses1. ZF-Filters beträgt 3537,3 MHz. Damit können nur die
Mischproduktdifferenz (3537,3 MHz) und das Signal des 1. LO
(bei Abstimmung auf 0 kHz: = 3537,3 MHz ) zum Ausgang des
Bandpassfi lters gelangen, von wo aus die weitere Signalverarbeitung erfolgt.
Anmerkung: Das vom 1. LO bewirkte „0 kHz-Signal“ ist unvermeidlich und kann bei Messungen mit 1 MHz Aufl ösungsband-
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Funktionsprinzip HM5530
breite (RBW) im Bereich von 100 kHz bis einige MHz stören. Mit
einer niedrigeren Aufl ösungsbandbreite lassen sich derartige
Effekte vermeiden.
Es folgen nun eine 2. Mischstufe mit einem 2. LO (3200 MHz)
und einer 2. Zf = 337,3 MHz und eine 3. Mischstufe mit einem
3. LO (348 MHz) und einer 3. Zf = 10,7 MHz.
In der letzten ZF-Stufe wird das Signal durch ein Bandpassfi lter
mit einer einstellbaren oder vom Gerät automatisch optimal
gewählten Bandbreite von 1000 kHz, 120 kHz oder 9 kHz geschickt und gelangt auf einen AM-Demodulator. Das Signal
(Video-Signal) wird logarithmiert und direkt oder über einen
Tiefpass (Videofi lter) einem Analog/Digital-Wandler zugeführt.
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 (A) befi ndlichen Signaldaten werden ständig
aktualisiert (mit neuen aktuellen Daten überschrieben) und über
einen D/A-Wandler wieder als Analogsignal ausgegeben. Mit
dem Analogsignal wird der Y-Verstärker angesteuert, dessen
Ausgang mit den Y-Ablenkplatten der Bildröhre verbunden ist.
Mit zunehmender Signalamplitude wird der Elektronenstrahl
(logarithmisch) in Richtung oberer Rasterrand abgelenkt. Auf
dem Bildschirm lässt sich ein Dynamikumfang von 80 bzw.
40 dB unterbringen, der mit der Referenzpegeleinstellung über
den gesamten Eingangspegelbereich von –110 bis +20 dBm
verschoben werden kann. Dies ist ähnlich einem sog. Fensterverstärker (Differenzverstärker mit Offset) bei Oszilloskopen.
abhängig ist. Beträgt z.B. die Mittenfrequenz 500 MHz und der
Span 1000 MHz (Full Span), beginnt die Messung (angezeigt am
linken Rand der Darstellung) mit 0 kHz und endet (am rechten
Rand der Darstellung) mit 1000 MHz. Bei dieser Einstellung
wird die Frequenz des 1. LO zeitlinear von 3537,3 MHz auf
4537,3 MHz erhöht, bis ein Sweep abgeschlossen ist und der
nächste beginnt. Das Gerät ermöglicht auch die direkte Wahl
einer START- und STOP-Frequenz.
Die gespeicherten Signaldaten können nachverarbeitet und
über die serielle Schnittstelle zu einem PC übertragen werden, von dem aus das Gerät auch ferngesteuert werden kann.
Verfügbare Funktionen sind u.a.: Average, Max Hold, Min Hold,
Übertragung eines Spektrums aus Speicher A in Speicher B,
wahlweise Anzeige beider Inhalte, Differenzbildung und Anzeige
von A – B; diese werden auf der digitalen Ebene ausgeführt
Die Auswertung der Messungen wird durch den in weiten Grenzen vorgebbaren oder automatisch gewählten Referenzpegel
(REF.LEVEL) sowie zwei Frequenzmarker erleichtert, die automatisch auf das Maximum des angezeigten Spektrums gesetzt
werden können wobei die zweite die Differenzfrequenz und den
Differenzpegel zwischen beiden Markern anzeigt.
Das Gerät verfügt ferner über einen Testsignalausgang, der ein
Referenzspektrum abgibt und auch zur Eigenkontrolle (extern)
mit dem Eingang verbunden werden kann.
Über einen Eingang für einen externen Trigger kann ein Sweep
ausgelöst werden.
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 des Rasters und das
Signal mit der höchsten Frequenz an dessen rechtem Rand auf
der Bildröhre angezeigt. Die Zeit für einen Strahldurchlauf in
X-Richtung ist identisch mit der Zeit zum Durchwobbeln des mit
SPAN eingestellten Frequenzbereiches und wird im Readout
als (SW ... ) angezeigt.
Zwischen dem zu analysierenden Frequenzbereich (SPAN-Einstellung) und der Aufl ösungsbandbreite (RBW) bestehen physikalische Zusammenhänge, welche die Anzeige von zu niedrigen
Signalpegeln bewirken können. Derartige Fehler entstehen,
wenn die Messzeit zu kurz bzw. die Wobbelgeschwindigkeit
zu hoch ist und nicht die Erfordernisse der vom ZF- und/oder
Video-Filter benötigten Einschwingzeit erfüllen. Das Gerät zeigt
dann im Anzeigefeld der Messzeit (SW ...) „uncal“ an.
Normalbetrieb und ZERO SPAN-Betrieb
Bei der Messung wird zwischen Zero-Span (Messbereichsumfang = Span gleich Null)-Betrieb und Normalbetrieb (SPAN 1
bis 3000 MHz) unterschieden.
Im Zero SPAN-Betrieb erzeugt der 1. LO eine feste Frequenz,
die 3537,3 MHz höher als die zu analysierende Eingangsfrequenz ist. Der Analysator zeigt dann nur die gewünschte
Eingangsfrequenz (Mittenfrequenz) und die Frequenzanteile
an, die abhängig von der gewählten Aufl ösungsbandbreite
(RBW) von den ZF-Filtern durchgelassen werden. Das Gerät ist
also nunmehr ein selektiver Pegelmesser und zeigt den Pegel
durch die Lage der Nulllinie mit der gewählten Skalierung logarithmisch an, ähnlich einem Oszilloskop, das einen DC-Pegel
(linear) anzeigt.
Im Normalbetrieb (SPAN 1 bis 3000 MHz) wird ein Frequenzbereich angezeigt, dessen Umfang von der SPAN-Einstellung
Bedienungselemente und Readout
Mit * gekennzeichnete Funktionen werden durch langes Drücken der betreffenden Taste gewählt.
Alle Tasten mit Ausnahme von DISPLAY MODE, dB/Div., ATTENUATOR (Pfeil oben und unten), COPY A (Pfeil) B, RBW, VBW
und 10er-Tastatur sind Leuchttasten und leuchten solange, wie
die betreffende Funktion eingeschaltet ist.
Die Tasten CENTER, SPAN, START, STOP, INTENS, FOCUS,
TRACE, MARKER, REF. LEVEL, TESTSIGNAL LEVEL und
PHONE (Balken) sind Auswahltasten. Es leuchtet jeweils nur
die betätigte Taste.
Eine Tastatureingabe setzt voraus, dass die betreffende Funktionstaste leuchtet, falls nicht, muss sie zuerst gedrückt
werden. Die Eingabe erscheint sodann mit Funktionsangabe
zuunterst im linken Readoutfeld; nach einem Druck auf die
leuchtende Funktionstaste wird sie in deren Anzeigefeld übernommen, die Eingabeanzeige verschwindet. Tastatureingaben,
die zulässige Grenzen überschreiten, führen dazu, dass nur der
jeweils höchstzulässige Wert gesetzt wird.
Der Drehgeber ist stets aktiv, wenn eine Funktionstaste leuchtet. Drehgebereingaben, die zulässige Grenzen überschreiten,
führen dazu, dass nur der jeweils höchstzulässige Wert gesetzt
und ein Warnton abgegeben wird.
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