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: HMS1000E / HMS1000 / HMS1010
HMS3000 / HMS3010
mit / with / avec: HO720, HZ21
Optionen / Options / Options: HO730, HO740
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
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 uctuations and icker /
Fluctuations de tension et du icker.
Datum / Date / Date
1. 10. 2011
Unterschrift / Signature /Signatur
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
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 ist das von HAMEG
beziehbare doppelt geschirmte Kabel HZ72 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 benden.
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 Versorgungsnetz,
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
AllgemeineHinweisezurCE-Kennzeichnung
Spektrumanalysator kann, trotz der Abschirmung durch das Metallgehäuse, durch die Bildschirmöffnung erfolgen
Holger Asmussen
General Manager
2
Änderungen vorbehalten
HAMEG Instruments GmbH
I n h a l t s v e r z e i c h n i sA l l g e m e i n e H i n w e i s e z u r C E - K e n n z e i c h n u n g
English 33
Deutsch
Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung 2
Spektrum Analysator HMS Serie 4
Technische Daten 5
1 Installations- und Sicherheitshinweise 6
1.1 Aufstellung des Gerätes 6
1.2 Sicherheit 6
1.3 Bestimmungsgemäßer Betrieb 6
1.4 Umgebungsbedingungen 6
1.5 Gewährleistung und Reparatur 6
1.6 Wartung 7
1.7 CAT I 7
1.8 Netzspannung 7
2 Unterschiede bei den Geräten der HMS Serie 7
3 Bezeichnung der Bedienelemente 8
8 Erweiterte Bedienfunktionen 23
8.1 Benutzung des Hilfesystems 23
8.2 Anzeige-Einstellung 23
8.3 Wahl der Gerätegrundeinstellung (PRESET) 23
8.4 Durchführung von EMV-Messungen (Software) 23
9 Allgemeine Geräteeinstellungen 24
9.1 Spracheinstellung 24
9.2 Allgemeine Einstellung 24
9.3 Schnittstellen-Einstellung 24
9.4 Drucker-Einstellung 24
9.5 Referenz-Frequenz 24
9.6 Update (Firmware / Hilfe) 24
9.7 Upgrade mit Softwareoptionen 25
10 Anschlüsse an der Gerätevorderseite 26
10.1 USB-Anschluss 26
10.2 PHONE-Buchse 26
10.3 PROBE POWER 26
10.4 EXTERNAL TRIGGER 26
10.5 OUTPUT 50Ω (Tracking Generator) 26
10.6 INPUT 50Ω 26
11 Anschlüsse an der Geräterückseite 26
11.1 USB-Anschluss 26
11.2 DVI-Anschluss 26
11.3 REF IN / REF OUT 26
4 Schnelleinstieg 10
4.1 Messen eines Sinussignals 10
4.2 Messung des Pegels 10
4.3 Messen der Oberwellen eines Sinussignals 10
4.3.1 Auswahl der richtigen Filtereinstellungen 11
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 ge-schwenkt werden. Wenn die Griffknöpfe während des Schwenkens nicht nach Außen gezogen werden, können sie in die nächste Raststellung einrasten.
Entfernen/Anbringen des Tragegriffs:In Position F kann der
Griff entfernt werden, in dem man ihn weiter herauszieht. Das Anbringen des Griffs erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
1.2 Sicherheit
Dieses Gerät ist gemäß VDE 0411 Teil 1, Sicherheitsbestim-mungenfürelektrischeMess-,Steuer-,Regel-undLaborgeräte gebaut, geprüft und hat das Werk in sicherheitstechnisch ein-wandfreiem Zustand verlassen. Es entspricht damit auch den Bestimmungen der europäischen Norm EN 61010-1 bzw. der internationalenNormIEC1010-1.UmdiesenZustandzuerhal-ten und einen gefahrlosen Betrieb sicherzustellen, muss der AnwenderdieHinweiseundWarnvermerkebeachten,dieindie-serBedienungsanleitungenthaltensind.Gehäuse,Chassisund alleMessanschlüssesindmitdemNetzschutzleiterverbunden. DasGerätentsprichtdenBestimmungenderSchutzklasseI.Die berührbaren Metallteile sind gegen die Netzpole mit 2200 V
DC
Gleichspannunggeprüft.DerSpektrum-Analysatordarfaus SicherheitsgründennuranvorschriftsmäßigenSchutzkon-taktsteckdosen betrieben werden. Der Netzstecker muss ein-geführt sein, bevor Signalstromkreise angeschlossen werden. Die Auftrennung der Schutzkontaktverbindung ist unzulässig. Wennanzunehmenist,dasseingefahrloserBetriebnichtmehr möglich ist, so ist das Gerät außer Betrieb zu setzen und gegen unabsichtlichen Betrieb zu sichern.
Diese Annahme 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 Verhältnissen
(z.B. im Freien oder in feuchten Raumen),
– nach schweren Transportbeanspruchungen (z.B. mit einer
Verpackung, die nicht den Mindestbedingungen von Post, Bahn oder Spedition entsprach).
1.3 Bestimmungsgemäßer Betrieb
ACHTUNG! Das Messgerät ist nur zum Gebrauch durch Per-sonenbestimmt,diemitdenbeimMessenelektrischerGrößen verbundenen Gefahren vertraut sind. Der Spektrumanalysator darf nur an vorschriftsmäßigen Schutzkontaktsteckdosen be-trieben werden, die Auftrennung der Schutzkontaktverbindung ist unzulässig. Der Netzstecker muss kontaktiert sein, bevor Signalstromkreise angeschlossen werden.
Der Spektrumanalysator ist für den Betrieb in folgenden Be-reichen bestimmt:– Industrie-, – Wohn-, – Geschäfts- und Gewerbebereich,– Kleinbetriebe.
Wie den Abbildungen zu entnehmen ist, lässt sich der Griff in
verschiedene Positionen schwenken:
A und B = Trageposition
C, D und E = Betriebsstellungen mit unterschiedlichem Winkel
F = Position zum Entfernen des Griffes.
G = Position unter Verwendung der Gerätefüße, Stapelposition
und zum Transport in der Originalverpackung.
Achtung!
Um eine Änderung der Griffposition vorzunehmen,
muss das Gerät so aufgestellt sein, dass es nicht
herunterfallen kann, also z.B. auf einem Tisch
Entfernen/Anbringen des Tragegriffs: In Position F kann der
Griff entfernt werden, in dem man ihn weiter herauszieht. Das
Anbringen des Griffs erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
1.2 Sicherheit
Dieses Gerät ist gemäß VDE 0411 Teil 1, Sicherheitsbestimmungen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und Laborgeräte
gebaut, geprüft und hat das Werk in sicherheitstechnisch 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
stehen. Dann müssen die Griffknöpfe zunächst auf
beiden Seiten gleichzeitig nach Außen gezogen
und in Richtung der gewünschten Position ge-
schwenkt werden. Wenn die Griffknöpfe während
des Schwenkens nicht nach Außen gezogen werden,
können sie in die nächste Raststellung einrasten.
Griff entfernen (Pos. F)
A
C
D
E
Stapelposition
Betriebspositionen
6
Änderungen vorbehalten
B
D
A
E
Tragepositionen
B
Anwender die Hinweise und Warnvermerke beachten, die in dieser Bedienungsanleitung 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 2200 V
Gleichspannung geprüft. Der Spektrum-Analysator darf aus
Sicherheitsgründen nur an vorschriftsmäßigen Schutzkontaktsteckdosen betrieben werden. Der Netzstecker muss eingeführt sein, bevor Signalstromkreise angeschlossen werden.
Die Auftrennung der Schutzkontaktverbindung ist unzulässig.
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:
– wenn das Gerät sichtbare Beschädigungen hat,
– wenn das Gerät lose Teile enthält,
– wenn das Gerät nicht mehr arbeitet,
– nach längerer Lagerung unter ungünstigen Verhältnissen
(z.B. im Freien oder in feuchten Raumen),
– nach schweren Transportbeanspruchungen (z.B. mit einer
Verpackung, die nicht den Mindestbedingungen von Post,
Bahn oder Spedition entsprach).
1.3 Bestimmungsgemäßer Betrieb
ACHTUNG! Das Messgerät ist nur zum Gebrauch durch Personen bestimmt, die mit den beim Messen elektrischer Größen
verbundenen Gefahren vertraut sind. Der Spektrumanalysator
darf nur an vorschriftsmäßigen Schutzkontaktsteckdosen betrieben werden, die Auftrennung der Schutzkontaktverbindung
ist unzulässig. Der Netzstecker muss kontaktiert sein, bevor
Signalstromkreise angeschlossen werden.
Der Spektrumanalysator ist für den Betrieb in folgenden Bereichen bestimmt:
– Industrie-,
– Wohn-,
– Geschäfts- und Gewerbebereich,
– Kleinbetriebe.
1.4 Umgebungsbedingungen
Der zulässige Arbeitstemperaturbereich während des Betriebes
reicht von +5 °C bis +40 °C. Während der Lagerung oder des Transportes darf die Temperatur zwischen –20 °C und +70 °C betragen.
C
G
F
Hat sich während des Transports oder der Lagerung Kondenswasser gebildet, sollte das Gerät ca. 2 Stunden akklimatisiert werden,
bevor es in Betrieb genommen wird. Der Spektrumanalysator
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 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 Aufwärmzeit
von mindestens 30 Minuten und bei einer Umgebungstempera-
G
tur von 23 °C (Toleranz ±2°C). Werte ohne Toleranzangabe sind
Richtwerte eines durchschnittlichen Gerätes.
1.5 Gewährleistung und Reparatur
HAMEG Geräte unterliegen einer strengen Qualitätskontrolle.
Jedes Gerät durchläuft vor dem Verlassen der Produktion
einen 10-stündigen „Burn in-Test“. 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
DC
I n s t a l l a t i o n s - u n d S i c h e r h e i t s h i n w e i s e
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.
Nur für die Länder der EU:
Um den Ablauf zu beschleunigen, können Kunden innerhalb der
EU 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.com oder Fax eine
RMA-Nummer an. Sollte Ihnen keine geeignete Verpackung zur
Verfügung stehen, so können Sie einen leeren Originalkarton
über den HAMEG-Service (Tel: +49 (0) 6182 800 500, Fax: +49 (0)
6182 800 501, E-Mail: service@hameg.com) bestellen.
1.6 Wartung
Die Außenseite des Gerätes sollte regelmäßig mit einem weichen, nicht fasernden Staubtuch gereinigt werden.
Bevor Sie das Gerät reinigen stellen Sie bitte
sicher, dass es ausgeschaltet und von allen Spannungsversorgungen getrennt ist.
Keine Teile des Gerätes dürfen mit Alkohol oder
anderen Lösungsmitteln gereinigt werden!
Die Anzeige darf nur mit Wasser oder geeignetem Glasreiniger
(aber nicht mit Alkohol oder Lösungsmitteln) gesäubert werden,
sie ist dann noch mit einem trockenen, sauberen, fusselfreien Tuch
nachzureiben. Keinesfalls darf die Reinigungsflüssigkeit in das
Gerät gelangen. Die Anwendung anderer Reinigungsmittel kann
die Beschriftung oder Kunststoff- und Lackoberflächen angreifen.
1.7 CAT I
Dieser Spektrumanalysator ist für Messungen an Stromkreisen
bestimmt, die entweder gar nicht oder nicht direkt mit dem
Netz verbunden sind. Direkte Messungen (ohne galvanische
Trennung) an Messstromkreisen der Messkategorie II, III oder IV
sind unzulässig! Die Stromkreise eines Messobjekts sind dann
nicht direkt mit dem Netz verbunden, wenn das Messobjekt über
einen Schutz-Trenntransformator der Schutzklasse II betrieben
wird. Es ist auch möglich, mit Hilfe geeigneter Wandler (z.B.
Stromzangen), welche die Anforderungen der Schutzklasse II
erfüllen, quasi indirekt am Netz zu messen. Bei der Messung
muss die Messkategorie – für die der Hersteller den Wandler
speziziert hat – beachtet werden.
1.8 Netzspannung
Das Gerät arbeitet mit 50 und 60 Hz Netzwechselspannungen
im Bereich von 105V bis 253V. Eine Netzspannungsumschaltung
ist daher nicht vorgesehen. Die Netzeingangssicherung ist von
außen zugänglich. Netzstecker-Buchse 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. Dann muss der
Sicherungshalter mit einem Schraubendreher herausgehebelt
werden. Der Ansatzpunkt ist ein Schlitz, der sich auf der Seite der
Anschlusskontakte bendet. 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 Gewährleistung.
Sicherungstyp: Größe 5 x 20 mm; 250V~, C; IEC 127, Bl. III; DIN
41 662 (evtl. DIN 41 571, Bl. 3). Abschaltung: träge (T) 2A.
2 Unterschiede bei den Geräten der HMS Serie
Die Geräte der HMS Serie sind in weiten Teilen der technischen Daten identisch. Einzelne Abweichungen entnehmen Sie bitte
der folgenden Tabelle. Die vollständigen technischen Daten der jeweiligen Geräte nden Sie im Internet unter www.hameg.com.
K u r z b e s c h r e i b u n g d e r B e d i e n e l e m e n t e
3 Bezeichnung der Bedienelemente
Geräte-Frontseite
(HMS1010 unterscheidet sich im Frequenzbereich;
HMS3000 / HMS1000 / HMS1000E ohne Tracking Generator)
1
Display (TFT)
6,5“ VGA TFT Display
2
Interaktive Softmenütasten (Tasten)
Direkte Erreichbarkeit aller relevanten Funktionen
3
POWER (Taste)
Netzschalter zum Ein- und Ausschalten des Gerätes
Abschnitt
Dieser Abschnitt beinhaltet das Parameterauswahlmenü.
4
AMPL (Taste beleuchtet)
Einstellung der Amplitudenparameter
5
SPAN (Taste beleuchtet)
Einstellung des zu analysierenden Frequenzdarstellbe-
reichs
6
FREQ (Taste beleuchtet)
Einstellung der Frequenz
7
TRACE (Taste beleuchtet)
Konguration der Messdatenerfassung und -analyse
8
SWEEP (Taste beleuchtet)
Einstellung von Ablaufzeit (Sweep Time) und der Trigger-
quelle
9
BANDW (Taste beleuchtet)
Einstellung der Auflösebandbreite und der Videoband-
breite
10
LINES (Taste beleuchtet)
Konguration von Anzeige- und Grenzwertlinien
11
MEAS (Taste beleuchtet)
Durchführung erweiterter Messungen
12
DISPLAY (Taste beleuchtet)
Einstellung der Anzeige
A
:
AbschnittB (Data):
Dieser Abschnitt beinhaltet die Einstellmöglichkeiten via
Tastatur und Einheitstasten.
B
202122
19
19
Numerische Tastatur (Tasten)
Einstellung sämtlicher Betriebsparameter mit Einheiten
20
BACK (Taste)
Rückgängig machen von Eingaben
21
CANCEL (Taste)
Beendet den Bearbeitungsmodus
22
ENTER (Taste)
Bestätigung bzw. Übernahme der eingestellten Parame-
ter
Abschnitt
Dieser Abschnitt beinhaltet die
C
(Variation):
C
Einstellung via Drehgeber
oder Pfeiltasten.
23
Drehgeber
Drehknopf zum Einstellen und
Bestätigen der Sollwerte bzw.
der Menüpunkte durch Druck
24
Pfeiltasten s t (Tasten)
Einstellung der
Signalparameter
Abschnitt
D
(General):
242423
Dieser Abschnitt beinhaltet die allgemeinen Geräteeinstellungen.
13
PEAK SEARCH (Taste beleuchtet)
Anzeige von Messwertspitzen
14
MARKER > (Taste beleuchtet)
Suchfunktionen der Messmarken
15
MARKER (Taste beleuchtet)
Auswahl und Positionierung der absoluten und relativen
Messmarken
16
MODE (Taste beleuchtet)
Umschaltung zwischen SWEEP- und RECEIVER-Mode
17
PRESET (Taste)
Rücksetzen des Gerätes in den Grundzustand
18
AUTO TUNE (Taste)
Automatische Einstellung der Geräteparameter
8
Änderungen vorbehalten
D
2526272829
25
FILE/PRINT (Taste beleuchtet)
Ermöglicht das Abspeichern von Geräteeinstellungen,
Kurven, Bildschirmfotos oder den Ausdruck auf einem
Drucker
26
SETUP (Taste beleuchtet)
Zugriff auf allgemeine Geräteeinstellungen
27
HELP (Taste beleuchtet)
Integrierte Hilfeanzeige
K u r z b e s c h r e i b u n g d e r B e d i e n e l e m e n t e
21354
6
A
B
D
E
8
79
11
1012141315171618
C
303132333435
28
SAVE/RECALL (Taste beleuchtet)
Geräte-Rückseite
Laden und Abspeichern von Geräteeinstellungen, Refe-
renzkurven, Kurven und Bildschirmfotos
36
Anschluss der Stromversorgung mit Sicherung
29
REMOTE
Umschalten zwischen Tastenfeld und externer Ansteuerung
37
Interface
HO720 Dual-Schnittstelle (USB/RS-232) im Lieferumfang
enthalten
38
DVI (Buchse)
Anschluss externer Monitore und Projektoren
Abschnitt
E
:
Dieser Abschnitt bietet eine Reihe von Anschlüssen.
39
30
USB-Anschluss
Frontseitiger USB-Anschluss zum Abspeichern von Para-
metern
31
PHONE (Buchse)
Kopfhöreranschluss für 3,5 mm Klinkenstecker;
Impedanz
32
PROBE POWER (Buchse)
Stromversorgungsanschluß (6 V
>8Ω
) für Sonden
DC
USB-Anschluss
40
REF IN (BNC-Buchse)
Referenzeingang
41
REF OUT (BNC-Buchse)
Referenzausgang
36373839
(2,5 mm Klinkenstecker)
33
External TRIGGER (BNC-Buchse)
BNC-Eingang für externes Triggersignal
34
OUTPUT 50Ω
Tracking Generator (N-Buchse)
(HMS3000, HMS1000/1000E besitzen diese Buchse nicht)
35
INPUT 50Ω
Eingangs-N-Buchse
4041
Änderungen vorbehalten
9
S c h n e l l e i n s t i e g
4 Schnelleinstieg
Im folgenden Kapitel werden Sie mit den wichtigsten Funktionen
und Einstellungen Ihres neuen HAMEG HMS Spektrumanalysators (hier: HMS3010) vertraut gemacht, so dass Sie das Gerät
umgehend einsetzen können. Weitergehende Erläuterungen
zu den grundlegenden Bedienschritten nden Sie in den darauf
folgenden Kapiteln.
54
6
A
Abb. 4.1: Abschnitt A des Bedienfeldes
8
79
11
1012141315171618
4.1 Messen eines Sinussignals
Eine grundlegende Messung, die mit einem Spektrumanalysator
durchgeführt werden kann, ist z.B. die Messung des Pegels und
der zugehörigen Frequenz eines Sinussignals. Das folgende
Messbeispiel zeigt die Einstellschritte, mit denen diese Messung effektiv mit der HMS Serie durchgeführt werden kann.
Als Signalquelle wird ein HF-Synthesizer, z.B. der HM8135,
verwendet. Der HF-Ausgang des Synthesizers wird mit dem
HF-Eingang des Spektrumanalysators verbunden.
Der Analysator stellt das Frequenzspektrum über seinen
gesamten Frequenzbereich von 100 kHz bis 1 GHz bzw. 3 GHz
dar. Bei 100 MHz ist das Generatorsignal als Linie zu erkennen.
Oberwellen des Generators sind bei Vielfachen von 100 MHz
ebenfalls als Linien dargestellt (hier noch nicht zu erkennen).
Um das Generatorsignal bei 100 MHz näher zu untersuchen,
wird im Frequenz-Einstellmenü (Taste FREQ
6
) die Startfre-
quenz auf 50 MHz und die Stoppfrequenz auf 250 MHz eingestellt. Der Spektrumanalysator stellt nun das Generatorsignal
höher aufgelöst dar.
Um den Pegel des Signals zu bestimmen, bietet die HMS Serie
bis zu 8 Marker an. Der Marker ist immer an die Messkurve
gebunden. Das Gerät gibt den Pegel- und Frequenzwert an
seiner jeweiligen Position am Bildschirm aus.
Durch Druck auf die Taste MARKER
15
gelangt man in das
Marker-Einstellungsmenü. Marker [1] wird mit dem Softkey
ANZEIGE aktiviert und automatisch beim Einschalten auf die
Mittenfrequenz der aktuellen Messkurve gesetzt. Die Frequenz
des Markers ist durch ein Kreuz- bzw. Pfeilsymbol (bei aktivem
Marker) dargestellt. Der Spektrumanalysator gibt den Pegel
und die Frequenz der Markerposition numerisch am oberen
Bildschirmrand aus.
Bewegen Sie nun den Marker [1] auf den angezeigten Pegel bei
100 MHz, indem Sie durch Druck auf die Softkeytaste „POSITION“ den Marker selektieren (die Markermarkierung wird nun
orange) und dann mittels Drehgeber nach links bewegen oder
via 10er Tastatur direkt den gewünschten Wert von 100 MHz
eingeben.
Verwendete Einstellungen am Synthesizer:
– Frequenz 100 MHz
– Pegel –10 dBm
Wird nun die AUTO TUNE Taste
18
gedrückt, führt das Gerät einen
Scan über den gesamten Messbereich durch, versucht den höchsten Peak zu lokalisieren und diesen mit den dazu passenden
RBW und Span-Einstellungen auf der Mitte des Bildschirms zu
zentrieren. Dieser Prozess kann einige Sekunden dauern.
Abb. 4.2: Anzeige mit AUTO TUNE Funktion
Abb. 4.3: Pegelmessung mit Marker
4.3 Messen der Oberwellen eines Sinussignals
Aufgrund der Eigenschaft eines Spektrumanalysators unterschiedliche Signale im Frequenzbereich auflösen zu können,
ist dieser sehr gut geeignet, Oberwellen oder den Abstand einer
Oberwelle von der Grundwelle eines Signals zu messen. Dazu
stellt der HMS erweiterte Markerfunktionen zur Verfügung,
die mit wenigen Tastendrücken zu einem schnellen Ergebnis
führen.
4.2 Messung des Pegels
Um die automatisch durchgeführten Bedienschritte nun manuell nachzuvollziehen, wird der Spektrumanalysator durch
Druck auf die Taste PRESET
10
Änderungen vorbehalten
17
in die Grundeinstellung versetzt.
Aufgrund der Voreinstellungen von Kapitel 4.2 steht der erste
Marker bereits auf der Grundwelle, welche sich gut sichtbar
im linken Bildschirmbereich vom vorhandenen Rauschteppich
abheben sollte. Der Marker sollte außerdem im oberen Bildschirmbereich den eingestellten Pegel von –10 dBm anzeigen.
Die erste Oberwelle des eingestellten Sinussignals muss nun
S c h n e l l e i n s t i e g
bei 200 MHz zu nden sein. Abhängig von der Reinheit des angelegten Signals kann die Oberwelle (mit den derzeit gewählten
Einstellungen) entsprechend gut oder schlecht sichtbar sein.
Zur Messung des Abstands der ersten Oberwelle zur Grundwelle wird wie folgt vorgegangen:
Drücken Sie die Softkeytaste MARKER und bewegen den
Drehgeber eine Rasterstellung nach rechts, um einen zweiten
Marker (M2) zu wählen. Aktivieren Sie diesen mit einem Druck
auf die Softkeytaste ANZEIGE. Der zweite Marker erscheint nun
in der Mitte des Displays. Selektieren Sie diesen Marker durch
Anwählen des Sofkeys „POSITION“ (die Markermarkierung wird
nun orange) und verschieben diesen mittels Drehgeber (nach
rechts bewegen) oder via 10er Tastatur, indem Sie direkt den
gewünschten Wert von 200 MHz eingeben.
Aktivieren Sie nun die manuelle VBW Auswahl mit einem Druck
auf die zugehörige Softkeytaste und wählen aus dem erscheinenden Menü mittels Drehgeber den 10 kHz Filter aus der Liste
aus. Beide Pegel (Grundwelle und Oberwelle) sollten nun gut
sichtbar auf dem Display des HMS zu sehen sein.
Abb. 4.5: Auswahl der richtigen Filtereinstellungen
4.3.2 Vermessen der Oberwelle
Abb. 4.4: Messen der Oberwelle eines Sinussignals
4.3.1 Auswahl der richtigen Filtereinstellungen
Um die Oberwelle besser aus dem Rauschen hervorzuheben,
sollten die RBW und VBW Filter im Bandbreitenmenü (Taste
BANDW
dardmäßig versucht die HMS Serie die RBW und VBW Filter
automatisch so einzustellen, dass eine erste Abschätzung des
Eingangssignals getroffen werden kann. Eine manuelle Wahl
der Filter ist einer automatischen Vorauswahl jedoch grundsätzlich vorzuziehen.
Durch Aktivieren der Taste BANDW
menü des Spektrumanalysators. Aufgrund der Voreinstellungen
stehen sowohl RBW als auch VBW auf AUTO. Aktivieren Sie nun
die manuelle RBW Auswahl mit einem Druck auf die oberste
Softkeytaste und wählen aus dem erscheinenden Menü mittels
Drehgeber den 100 kHz Filter aus der Liste aus.
Der angezeigte Rauschteppich sollte sich nun merklich verändert haben und die erste Oberwelle des Signals besser
sichtbar sein. Eine weitere Verringerung der RBW würde die
Oberwelle noch besser darstellen, die zugehörige Sweepzeit
jedoch ebenfalls massiv erhöhen. Hier muss ein auf die Anwendung zugeschnittener Mittelweg zwischen Anzeigequalität
und Messzeit gewählt werden.
Eine zweite Stellschraube der Spektrumanalyse ist die sogenannte Videobandbreite (VBW). Hierbei handelt es sich prinzipiell um einen Tiefpasslter, der hochfrequente Signalanteile
(Rauschen) aus dem angezeigten Signal ltert. Auch hier kann
sich die Sweepzeit massiv erhöhen und es sollte ein gesunder
Mittelweg zwischen Anzeigequalität und Sweepzeit gewählt
werden.
9
) an die Messaufgabe angepasst werden. Stan-
9
gelangt man ins Filter-
Zur Messung des Oberwellenabstandes wurden in Kapitel 4.3.1
bereits zwei Marker auf die Grundwelle bzw. der zweite Marker
auf die Position der ersten Oberwelle gesetzt.
Öffnen Sie nun durch Druck auf die Taste MARKER
15
erneut
das Marker-Menü.
Der Marker [2] ist noch immer ausgewählt (erkennbar am Eintrag im oberen Softkeybutton). Ändern Sie den aktiven Marker
[2] von einem „absoluten“ Marker zu einem „relativen“ DELTAMarker, indem Sie die Softkeytaste „DELTA“ drücken. Anstelle
der absoluten Frequenz und des zugehörigen (absoluten) Pegels
ändert die Markeranzeige nun zu einer relativen Frequenz- und
Pegelanzeige. Die angezeigten Werte beziehen sich immer auf
den Hauptmarker (Marker [1]).
Abb. 4.6: Vermessen der Oberwelle mit Delta-Marker
4.3.3 Erweiterte Markerfunktionen (PEAK SEARCH)
Wechseln Sie nun auf die erweiterten Markerfunktionen, indem
Sie die Taste PEAK SEARCH drücken. Selektieren Sie den zu
verwendenden Marker mit Hilfe der [MARKER >] Taste
14
. Die
Änderungen vorbehalten
11
S c h n e l l e i n s t i e g
Schrift des derzeit selektierten Markers ist im oberen Anzeigesegment (dort wo die Frequenz- und Pegelwerte des Marker
abgelesen werden können) hell hervorgehoben.
Selektieren Sie Marker [2] und betätigen die Softmenütaste
PEAK. Der zweite Marker sollte nun auf die gleiche Stelle
springen, auf der bereits Marker [1] steht (nämlich auf der
Position der Grundwelle), da diese den höchsten Ausschlag
hat. Die angezeigten Werte für (DELTA-) Frequenz und Pegel
sollten nun „0“ sein.
Um dies zu verhindern, sind die Eingangsabschwächer (Attenuator) vom Spektrumanalysator selbstständig geschaltet und
an den eingestellten Referenzpegel gekoppelt. Wird nun der
Referenzpegel im Amplituden-Auswahlmenü (Taste AMPL
4
um 20 dB erhöht (von 0 dBm auf 20 dBm), wird der Eingangsabschwächer automatisch auf 30 dB erhöht. Dadurch verschwindet
die 1. Oberwelle des Signals (Marker 2) im Rauschen.
4.5 Betrieb im Empfänger-Modus
Für die Messung von Pegeln auf einer Frequenz bietet die
HMS Serie den Empfängermodus (Receiver-Mode) an. Der
Spektrumanalysator verhält sich damit wie ein Empfänger,
der auf einer vorgegebenen Frequenz den Pegel misst. Durch
Druck auf die Taste MEAS
Messfunktionen. Wird der Softkey CF > RX aktiviert, so schaltet
der HMS in den Empfängermodus und misst den Pegel auf der
eingestellten Mittenfrequenz. Die wichtigsten Einstellungen der
Messparameter sind direkt im Hauptmenü des Empfängermodus verfügbar oder können über die entsprechenden Tasten
eingegeben werden.
11
öffnet sich das Menü für die
)
Abb. 4.7: PEAK SEARCH Funktion
Drücken Sie auf die Softmenütaste NEXT PEAK, um den aktiven
Marker erneut auf die erste Oberwelle zu positionieren. Die
angezeigten Werte für (DELTA-) Frequenz und Pegel sollten
nun wieder die Ursprünglichen sein.
4.4 Einstellung des Referenzpegels
Als Referenzpegel bezeichnet man bei Spektrumanalysatoren
den Pegel an der oberen Diagrammgrenze. Um die größte
Dynamik bei einer Spektrumsmessung zu erzielen, sollte der
Pegeldarstellbereich des Spektrumanalysators voll ausgenutzt
werden. Das heißt, dass der höchste im Spektrum vorkommende Pegel am oberen Diagrammrand (= Referenzpegel) oder
in dessen Nähe liegen sollte. Der Maximalwert der Pegelachse
(Y-Achse) des Messdiagramms ist durch den Referenzpegel
bestimmt. Achten Sie jedoch darauf, dass der angezeigte Pegel
die obere Diagrammgrenze nicht überschreitet, da sonst der
Eingang des Spektrumanalysators übersteuert wird.
Abb. 4.9: Empfängermodus mit eingestellter Mittenfrequenz
Im Empfänger-Modus stehen die gleichen Bandbreiten wie im
Analysatorbetrieb zur Verfügung. Zusätzlich sind die Bandbreiten 200 Hz, 9 kHz, 120 kHz und 1 MHz (–6 dB) für Störemissionsmessungen nach CISPR verfügbar (nicht verfügbar bei
HMS1000E). Durch Druck auf die Taste BANDW können diese
mit Hilfe des Drehgebers eingestellt werden.
Der Empfänger-Modus der HMS Serie bietet einen Spitzenwert- (Peak), Mittelwert- (Average), Effektivwert- (RMS) und
Quasi-Peak-Detektor an. Der Detektor wird im Hauptmenü des
Empfänger-Modus über den Softkey DETEKTOR eingestellt.
Der Quasi-Peak-Detektor ist beim HMS1000E nicht
verfügbar.
Abb. 4.8: Einstellung des Referenzpegels
12
Änderungen vorbehalten
Die Messzeit ist die Zeit, in der der Spektrumanalysator Messwerte sammelt und entsprechend dem gewählten Detektor zu
einem Anzeigeergebnis zusammenfasst. Die Messzeit kann
mit Hilfe des Drehgebers (oder direkt mittels 10er-Tastatur)
variiert werden.
Wenn der Detektor Quasi-Peak gewählt ist, sollte
die Messzeit größer als 100 ms gewählt werden,
damit schwankende oder pulsartige Signale richtig
gemessen werden.
E i n s t e l l e n v o n P a r a m e t e r n
5 Einstellen von Parametern
Zur Einstellung von Signalparametern stehen drei Möglichkeiten zur Verfügung:
– numerische Tastatur
– Drehgeber
– Pfeiltasten
Der jeweilige Menüpunkt wird mit den Softmenütasten ausgewählt.
5.1 Numerische Tastatur
Die einfachste Weise einen Wert exakt und schnell einzugeben ist die Eingabe über die numerische Tastatur. Bei der
Eingabe über die Tastatur wird der eingegebene Zahlenwert
übernommen, indem eine Taste mit der zugehörigen Einheit
GHz (-dBm), MHz (dBm), kHz (dB..) oder Hz (dB..) betätigt wird.
Vor Bestätigung der Parametereinheit kann bei Falscheingabe
jeder Wert durch die Taste BACK gelöscht werden. Das Bearbeitungsfenster bleibt hierbei bestehen. Mit der Taste CANCEL
kann die Eingabe von Parametern abgebrochen werden. Das
Bearbeitungsfenster wird dadurch geschlossen.
B
5.5 So geben Sie einen numerischen Wert ein
– Wählen Sie mit Hilfe der grauen Softmenütasten ihren
Menüpunkt.
– Geben Sie den Parameterwert über die Tastatur ein oder
verstellen den Wert mit dem Drehgeber.
– Nach Eingabe über die Tastatur die entsprechende Ein-
heitentaste drücken.
Abb. 5.1: Abschnitt B mit
mumerischer Tastatur, Einheiten-
202122
19
und Bearbeitungstasten
5.2 Drehgeber
Die Parameter können ebenfalls mit dem Drehgeber verändert
werden. Durch Rechtsdrehen des Drehgebers wird der Sollwert
erhöht, durch Linksdrehen verringert. Durch Drücken des
Drehgebers können, wie bei der ENTER-Taste auch, Werte bestätigt werden. Dimensionslose Werte, wie z.B. bei der DisplayEinstellung, werden ausschließlich mit dem Drehgeber verändert.
5.3 Pfeiltasten
Die Einstellung der Parameter kann zusätzlich mit den Pfeiltasten erfolgen. Mit s kann der Wert erhöht, mit t verringert
werden.
5.4 Softmenütasten
Mit den grauen Softmenütasten am rechten Bildschirmrand
kann das angezeigte Menüfeld im Display bedient werden. Die
Einstellung des jeweiligen, angewählten Parameters erfolgt
durch die numerische Tastatur oder dem Drehgeber. Ist ein
Menüfeld mit den Softmenütasten ausgewählt, so wird dieser
Punkt blau markiert und ist somit aktiviert für die Parametereingabe. Wenn eine Gerätefunktion wegen einer speziellen
Einstellung nicht verfügbar ist, wird die dazugehörige Softmenütaste deaktiviert und die Beschriftung ausgegraut.
Änderungen vorbehalten
13
G e r ä t e f u n k t i o n e n
6 Gerätefunktionen
6.1 Frequenzeinstellung (FREQ)
Durch Druck auf die Taste FREQ gelangt man in das Frequenzeinstellungsmenü. Die Einstellung erfolgt wie in Kap. 5
beschrieben.
Das von einem Spektrumanalysator dargestellte Spektrum
muss vor der Messung parametrisiert werden. Zwei wichtige
Parameter sind der Anfang und das Ende des sog. Sweeps.
Mit der Startfrequenz wird der horizontale Ursprung der Kurve
am linken Bildschirmrand festgelegt und die Stoppfrequenz
markiert das Ende am rechten Rand des Fensters. Für manche Anwendungen ist es zweckmäßiger anstatt der Start- und
Stoppfrequenz die Mittenfrequenz zu manipulieren, was dazu
führt, dass die Start- und Stoppfrequenz entsprechend automatisch eingestellt werden.
Die Schrittweite der Mittenfrequenz kann mit CF-STEPSIZE
variiert werden. Durch Druck auf diese Softmenütaste öffnet
sich das Einstellungsmenü:
– 0,1 x SPAN (Grundeinstellung):Die Schrittweite beträgt immer 1/10 des aktuell eingestell-
ten Span (= 1 Teilstrich der vertikalen Skalierung).
– 0,5 x SPAN:Die Schrittweite beträgt immer 1/2 des aktuell eingestellten
Span (= 5 Teilstriche der vertikalen Skalierung).
– SET TO CENTER:Frequenzfortschaltung mit der Frequenz der augenblick-
lichen Mittenfrequenz; diese Einstellung ist insbesondere
zur Messung von Oberwellen geeignet; mit jeder Frequenzfortschaltung springt die Mittenfrequenz auf die nächste
Oberwelle.
sollen. Hierfür wird der Prüfling in den Signalweg zwischen
TG-Ausgang und Empfängereingang eingeschleift.
Um bei der Messung die Eigenschaften der Kabel und eventuell genutzter Adapter, etc. kompensieren zu können, werden
diese vor der eigentlichen Messung ohne eingeschleiften
Prüfling direkt mit dem Spektrumanalysator verbunden. Die
resultierende Kur ve zeigt die Störeinflüsse der verwendeten
Kabel, Anschlussstücke etc. und muss nun in den Kurvenspeicher abgelegt werden. Anschließend wird die Kurvenmathematik (Trace - Mem) aktiviert. Da durch die Differenzbildung
sämtliche Störeinflüsse kompensiert wurden, ergibt sich
zwangsläug eine Gerade und die UNCAL Meldung wird ausgeblendet. Schleift man nun den Prüfling in den Signalweg
ein, kann man dessen Frequenzgang über den eingestellten
Frequenzbereich ablesen.
Der Spektrumanalysator zeigt am Signalausgang des Tracking-Generators kein „echtes“ Sinussignal. Dies war zwar
bei vorherigen HAMEG Spektrumanalysatoren der Fall, ist für
den Betrieb eines Tracking-Generators jedoch nicht zwingend
notwendig. Das Ausgangssignal des TG ist auch bei Spektrumanalysatoren anderer Herstellern nicht grundsätzlich
sinusförmig. Die Form des Signalausganges ist zum einen
frequenzabhängig, zum anderen wird für die „Interpretation“ am Eingang des HMS kein sinusförmiger Signalverlauf
benötigt.
Zur Interpretation des Tracking-Generator-Signals verwendet
das HMS ein schmalbandiges Filter, wodurch die Priorität
nicht auf der Signalform an sich, sondern auf der Auswertung der Amplitude liegt. Die korrekte Funktion des TG unter
Verwendung des HMS ist dadurch jederzeit gewährleistet.
Da der vorhandene Mitlaufgenerator Frequenzen in einem sehr
weiten Bereich ausgeben muss, ist es üblich, dass dieser keine
niederfrequenten Signale ausgeben kann (Frequenzbereich
5 MHz bis 1 GHz bzw. 3 GHz).
– MANUAL:beliebige Schrittweite wählbar; Untersuchung von Spektren
mit regelmäßigen Frequenzabständen einfach möglich.
6.2 Aktivieren / Parametrisieren des eingebauten
TG
Die Ausgangsleistung des Mitlaufgenerators lässt sich mit
Hilfe des TG-Attenuator im Bereich von 0 dBm bis -20 dBm
in 1 dB-Schritten regulieren (Abschwächen des TrackingGenerator Pegels). Der Mitlaufgenerator erzeugt ein der aktuellen Empfangsfrequenz entsprechendes Signal und stellt
dieses über die Ausgangsbuchse an der Front zur Verfügung.
Es empehlt sich den Mitlaufgenerator zu deaktivieren, wenn
er für eine Messung nicht benötigt wird, da im TG-Betrieb
nicht die vollständige Störstellenkompensation des Geräts
zur Verfügung steht. Bei aktivem Mitlaufgenerator wird unten
rechts im Display in rot „TG on“, sowie oben mittig UNCAL
eingeblendet.
Die eingeblendete UNCAL Meldung verschwindet, sobald die
Kurvenmathematik (Kapitel 6.7.1) des HMS ver wendet wird,
um den oben genannten Effekt zu kompensieren.
Durchführen einer Messung mit TG
Einer der häugsten Anwendungsfälle besteht darin, dass die
spektralen Eigenschaften einer Baugruppe überprüft werden
6.3 Frequenzdarstellbereich
(SPAN)
Grundsätzlich gibt es zwei Methoden, um den vom Spektrumanalysator dargestellten Bereich zu parametrisieren. Neben
der Angabe von Start- und Stoppfrequenz kann der Darstellbereich über die Mittenfrequenz und den Span deniert werden.
Der zu wählende Darstellbereich hängt von dem zu untersuchenden Signal ab. Sinnvollerweise sollte er mindestens
doppelt so groß wie die belegte Bandbreite des Signals sein.
Mit dem Frequenzdarstellbereich wird die Bandbreite des zu
analysierenden Signals eingestellt. Rechnerisch betrachtet ist
der Span die Differenz aus Stopp- und Startfrequenz. Vereinfacht ausgedrückt stellt der Span die Größe des spektralen
Ausschnittes dar und die Mittenfrequenz deniert die Position
im Spektrum.
Abb. 6.1: Sinussignal moduliertes HF-Signal und das entsprechende Videosignal im Zeitbereich
14
Änderungen vorbehalten
G e r ä t e f u n k t i o n e n
Die HMS Serie bietet folgende Spektrumdarstellungsbereiche
(Spans) an:
HMS1000E 1 MHz bis 1 GHz
HMS1000/1010 1 kHz bis 1 GHz
HMS3000/3010 100 Hz bis 3 GHz
Im Zero-Span (0 Hz) funktioniert der Spektrumanalysator
ähnlich einem Empfänger, der auf die Mittenfrequenz eingestellt ist. Bei der dargestellten Kur ve handelt es sich in
dieser Betriebsart nicht mehr um ein Spektrum, sondern
um das Amplitudensignal über die Zeit. Der Spektrumanalysator verhält sich im Prinzip wie ein frequenzselektives
Oszilloskop. Um den gesamten (maximalen) Frequenzbereich
von 100 kHz bis 1 GHz bzw. 3 GHz auf Knopfdruck einzustellen,
ist der Softmenüpunkt FULL vorgesehen. Die Softmenütaste
LAST stellt die vorherige Frequenzeinstellung (den zuletzt
eingestellten Span) wieder her. Die Einstellung des Frequenzdarstellbereiches erfolgt wie in Kap. 5 beschrieben.
6.4 Einstellung der Amplitudenparameter
(AMPL)
Über die Taste AMPL erfolgen die Einstellungen aller Pegelanzeige bezogenen Einstellungen. Der Softmenüpunkt Referenzpegel (REF. PEGEL) entspricht der obersten Raster-Linie
im Messwertdiagramm. Die Einstellung erfolgt wie in Kap. 5
beschrieben. Der Referenzpegel stellt das Bezugsmaß für die
Amplitudenkurve dar und wird im Display am oberen Rand des
Trace-Fensters angezeigt. Beim Verändern werden automatisch
die Abschwächer geschaltet und ggf. der Vorverstärker geregelt.
Dies führt dazu, dass die Empndlichkeit des Gerätes mit dem
Absenken der Referenzamplitude steigt. In der Regel wird das
Referenzniveau so gewählt, dass die maximale Auslenkung der
Kurve im Fenster dargestellt werden kann. Bei starken Eingangssignalen ist der Referenzpegel hoch einzustellen, damit
Sie den Signalzweig des Analysators nicht übersteuern und die
Anzeige des Signals innerhalb des Darstellbereichs bleibt. Bei
einem Spektrum mit vielen Signalen sollte der Referenzpegel
mindestens so groß sein, dass alle Signale innerhalb des Darstellbereichs sind.
Der Empfängereingang kann durch einen falsch
eingestellten Referenzpegel übersteuert werden.
Die Grundeinstellung (EINHEIT) des Referenzpegels ist die
Einheit dBm. Es kann alternativ die Einheit dBµV nach Aktivierung der Softmenütaste mit dem Drehgeber ausgewählt
werden. Der Messbereich (BEREICH) bestimmt die Auflösung
der Pegelachse des Messdiagramms. In der Grundeinstellung
ist die Skalierung der Pegelachse in dB. Der Messbereich ist
10 dB pro Unterteilung (10 dB/DIV). Für höhere visuelle Auflösung der Pegelachse bietet der Spektrumanalysator auch
die Bereiche 5 dB/DIV, 2 dB/DIV und 1 dB/DIV an. Eine erhöhte
Auflösung erhöht jedoch nicht die Genauigkeit, sondern dient
nur der besseren Ablesbarkeit der Messkurve. Durch geeignete
Kombinationen aus Referenzlevel und Skalierung lassen sich
gezielt Bereiche der Kurve detaillierter darstellen.
Mit dem Referenzoffset kann eine Kurve bei eingeschalteter
Kurvenmathematik im Fenster vertikal verschoben werden.
Direkt gekoppelt an den Referenzpegel ist die Einstellung
der HF-Dämpfung am Eingang des Spektrumanalysators. Die
Schaltschwellen für das automatische Schalten der Abschwächer beim Verändern des Referenzlevels können beeinflusst
werden. Dabei verfügt das Gerät über zwei verschiedene Modi
der Kopplung, die über die Softmenütaste ATT-EINSTELLUNG
einzustellen sind:
– LOW NOISE:Beim Verändern des Referenzpegels werden die Schwellen
für das Schalten der Abschwächer und die Regelung der
Verstärkung dahingehend optimiert, dass ein möglichst
großer Signal-Rausch-Abstand erzielt wird.
– LOW DISTORTION:Beim Verändern des Referenzpegels werden die Schwellen
für das Schalten der Abschwächer und die Regelung der
Verstärkung dahingehend optimiert, dass die Verzerrungen
am Signal möglichst minimiert sind.
Bei Geräten, die über den optionalen Vorverstärker zur Verbesserung des Signal-Rausch-Abstandes verfügen, kann über
den Softkey VORVERSTÄRKER jener aktiviert bzw. deaktiviert
werden (nicht verfügbar bei HMS1000E). Der optionale Vorverstärker verbessert das Signal-Rauschverhältnis um weitere
10 db (siehe Kap. 13.1 zur Freischaltung des optionalen Preampliers).
6.5 Einstellung der Bandbreite
(BANDW)
Spektrumanalysatoren besitzen die Eigenschaft, dass sie die
Frequenzanteile eines Signals als Frequenzspektrum auflösen
können. Das Auflösungsvermögen ist durch die Auflösungsbandbreite bestimmt. Zusätzlich bieten die Spektrumanalysatoren eine umschaltbare Videobandbreite an. Das Gerät wählt
automatisch (bei Bedarf ist eine manuelle Einstellung möglich)
eine langsamere Sweepzeit, wenn bei einer gewählten RBW
der Span zu groß eingestellt wurde (vorausgesetzt die SpanEinstellungen stehen nicht auf manuell).
Die Videobandbreite bestimmt die Glättung der Messkurve
durch Befreiung von Rauschen. Diese wird durch die Grenzfrequenz des Tiefpasslters bestimmt, mit der die Videospannung
geltert wird, bevor sie zur Anzeige gelangt. Im Gegensatz zur
Auflösungsbandbreite trägt die Videobandbreite nicht zum
Auflösungsvermögen des Spektrumanalysators bei.
Ist bei manueller Eingabe ein zu großer Span oder
eine zu hohe Sweepzeit gewählt, so werden die
Amplituden nicht pegelkorrekt angezeigt. In einem
solchen Fall warnt die rote UNCAL-Anzeige. Der
Span muss dann reduziert werden, bis die UNCALAnzeige verschwindet.
Durch Druck auf die Taste BANDW gelangen Sie in das Einstellungsmenü der Bandbreiten. Die Auflösungsbandbreite (RBW)
bzw. die Videobandbreite (VBW) können in den spezizierten
Grenzen eingestellt werden. Folgende Schrittweiten stehen zur
Auswahl zur Verfügung:
Tabelle 6.1: Einstellungsmöglichkeiten für RBW bzw. VBW
* nicht verfügbar bei HMS1000E
Änderungen vorbehalten
15
G e r ä t e f u n k t i o n e n
Zusätzlich kann bei beiden Bandbreiten eine automatische
Einstellung (AUTO RBW / AUTO VBW) mit der entsprechenden
Softmenütaste gewählt werden. Die Einstellung der Parameter
erfolgt mit dem Drehgeber.
Abb. 6.2: Auswahlmöglichkeiten RBW
6.6 Einstellung des Wobbelablaufs (SWEEP)
Bei Frequenzdarstellbereichen f 1 0 Hz ist die Sweepzeit die
Zeit, in der ein Spektrumanalysator den darzustellenden Frequenzbereich durchfährt, um das Spektrum zu messen. Dabei
sind bestimmte Randbedingungen (z.B. eingestellte Auflösungsbandbreite) für eine richtige Anzeige zu beachten.
Durch Druck der Taste SWEEP gelangt man in das Auswahlmenü. Die SWEEPZEIT kann in den spezizierten Grenzen
variiert werden. Die Einstellung der Parameter erfolgt wie in
Kap. 5 beschrieben. Um den Anwender bei der Einstellung der
Sweepzeit zu unterstützen, kann eine automatische Kopplung
der Sweepzeit an die eingestellte Auflösungsbandbreite und
den Span mit entsprechender Softmenütaste AUTO gewählt
werden. Bei automatischer Kopplung wird immer die kürzest
mögliche Sweepzeit für eine richtige Anzeige von Sinussignalen
im Spektrum eingestellt.
Die HMS Serie wobbelt in der Grundeinstellung kontinuierlich
über den gewählten Frequenzbereich, d.h. wenn ein Sweep
beendet ist, wird ein Neuer begonnen. Die Messkurve wird
dabei jedes Mal neu gezeichnet. Ist eine kontinuierliche Wobbelung nicht gewünscht (z. B. wenn in Verbindung mit einem
Triggerereignis ein einmaliger Vorgang aufgezeichnet werden
soll), gibt es die Möglichkeit der Einstellung eines einzelnen
Sweeps (EINZELN). Bei Wahl des Single-Sweeps wobbelt der
Spektrumanalysator einmalig über den Frequenzbereich oder
stellt einmalig im Zero-Span das Video-Zeitsignal dar. Erst
durch erneutes Drücken auf den Softkey EINZELN wiederholt
das Gerät die Messung.
Die Auswahl eines Triggers erfolgt mit der entsprechenden
Softmenütaste.
6.7 Einstellung der Messkurve (TRACE)
Durch Druck auf die Taste TRACE gelangt man in das Einstellungsmenü. Die Darstellung einer Messkurve kann auf
verschiedene Weisen erfolgen (TRACE MODE):
– CLEAR / WRITE (Grundeinstellung): die vorgehende
Messkurve wird während eines neuen Sweeps gelöscht.
– MAX HOLD: Maximalwerterfassung aus der gerade gemes-
senen und allen vorhergehenden Messkurven; mit MAX
HOLD können intermittierende Signale im Spektrum oder
der Maximalwert bei schwankenden Signalen gut gefunden
werden.
– MIN HOLD: Minimalwerterfassung aus der gerade gemes-
senen und allen vorhergehenden Messkurven; mit MIN
HOLD können periodische Signale aus dem Rauschen
hervorgehoben werden oder intermittierende Signale unterdrückt werden.
– AVERAGE: Mittelwertbildung des Pegels aus aufeinander-
folgenden Messkurven; die Mittelwertbildung erfolgt in der
Grundeinstellung pixelweise und gleitend über die letzten
Messkurven; Average-Mode ist somit geeignet periodische
Signale nahe dem Rauschen besser sichtbar zu machen.
– HOLD: friert die gerade angezeigte Messkurve ein; die Mes-
sung wird angehalten; somit ist zum Beispiel die Auswertung gemessener Spektren mit dem Marker nachträglich
möglich.
6.7.1 Kurven-Mathematik
Durch die Unterfunktion TRACE a MEMORY kann eine
Messkurve in den Hintergrund-Messkurvenspeicher übernommen und zum Vergleich mit der aktuellen Messkurve
durch Druck auf die Softmenütaste SHOW MEMORY angezeigt
werden. Die gespeicher te Messkurve ist immer durch ihre
weiße Farbe gekennzeichnet, so dass sie leicht von der aktuellen Messkurve unterscheidbar ist. Zum Ausblenden der
gespeicherten Messkurve die Softmenütaste SHOW MEMORY
erneut drücken.
Zusätzlich werden im Softmenü TRIGGER verschiedene Triggerfunktionen angeboten, um auf Ereignisse zu reagieren:
– QUELLE: Mit dem Softmenüpunkt QUELLE kann eine interne
oder externe Quelle ausgewählt werden.
– FLANKE: Durch Druck auf den Softmenüpunkt FLANKE
wird der Sweep durch die positive oder negative Flanke
eines externen Triggersignals gestartet. Das externe Triggersignal wird über die BNC-Buchse EXTERNAL TRIGGER
an der Rückseite des Gerätes zugeführt (Schaltschwelle
eines TTL-Signals).
16
Änderungen vorbehalten
Abb. 6.3: Anzeige einer Mess- und gespeicherten Referenzkurve
G e r ä t e f u n k t i o n e n
Der Spektrumanalysator kann eine gespeicherte Messkurve von
der aktiven Messkurve subtrahieren und die Differenz auf dem
Display darstellen. Ist unter TRACE a MEMORY eine Messkurve
gespeichert, so kann durch Drücken der Softmenütaste TRACE
MATH die Differenz aus der im Speicher abgelegten Messkurve
und der aktiven Messkurve angezeigt werden. Zum Ausblenden
der gespeicherten Messkurve wieder die Softmenütaste TRACE
MATH drücken und AUS auswählen.
Die Trace-Mathematik kann im HOLD-Modus nicht
ausgeführt werden
Durch Druck auf den Softkey TRACE MATH gelangt man in das
Auswahlmenü der Kurven-Mathematik. Ist unter TRACE a
MEMORY eine Messkurve gespeichert, so kann durch Drücken
der Softmenütaste TRACE-MEM die Differenz aus der aktiven
Messkurve und der im Speicher abgelegten Messkurve angezeigt werden. Durch Drücken der Softmenütaste MEM-TRACE
kann bei gespeicherter Messkurve die Differenz aus der im
Speicher abgelegten Messkurve und der aktiven Messkurve
angezeigt werden. Durch Druck auf die Softmenütaste AUS kann
die gespeicherte Messkurve ausgeblendet werden.
Die Messkurve im Speicher (Memory Trace) legt der
Spektrumanalysator im Bildspeicher als Bitmap
ab. Er passt daher die Speicherkurve nicht an einen
geänderten Referenzpegel oder Frequenzdarstellbereich an.
6.7.2 Detektoren
Ein Detektor bewertet die Videospannung eines SpektrumAnalysators bevor sie angezeigt wird. Er wirkt immer pixelweise
auf die Messkurve, d.h. er bestimmt die Art wie der Pegelwert
eines Pixels erzeugt wird. Durch Druck auf die Softmenütaste
DETEKTOR gelangt man in ein Einstellungsmenü, in dem man
verschiedene Detektoren auswählen kann:
– AUTO PEAK: der Spektrumsanalysator zeigt bei jedem Pixel
den Maximalwert und den Minimalwert des Pegels aus dem
Frequenzbereich an, der durch das entsprechende Pixel
angezeigt wird; kein Signal geht verloren; bei schwankenden
Signalpegeln (Rauschen) zeigt die Breite der Messkurve die
Schwankungsbreite des Signals an (Grundeinstellung).
6.8 Benutzung von Markern
Zur Auswertung einer Messkurve bietet die HMS Serie mehrere Marker und Delta-Marker an. Die Marker sind immer
an die Messkurve gebunden und zeigen die Frequenz und
den Pegel an der jeweiligen Stelle der Messkurve an. Die
Frequenzposition des Markers ist durch ein Pfeilsymbol
gekennzeichnet. Die numerischen Werte für die Frequenz
und den Pegel sind am Bildschirm oben mit „M“ dargestellt.
Die Einheit des Pegels ist durch die eingestellte Einheit des
Referenzpegels bestimmt.
Auswählbar sind hier bis zu 8 verschiedene Marker, die mit Hilfe
des Drehgebers ausgewählt werden können. Dementsprechend
kann mit der Softmenütaste POSITION die Frequenzposition auf
der Kurve gewählt werden. Die einzelnen Marker können mit der
entsprechenden Softmenütaste an- bzw. ausgeschaltet werden.
Der Pegel des Delta-Markers ist immer relativ zum Hauptmarker (Marker 1), d.h. die Pegeleinheit ist immer dB. Ein DeltaMarker stellt die Differenz zu dem aktivierten Marker in Frequenz und Amplitude dar und wird am oberen Bildschirmrand
nicht mehr mit „M“ gekennzeichnet, sondern mit einem „D“.
Der Softmenüpunkt MARKER AUF stellt weitere Einstellungsmöglichkeiten für aktivierte Marker zur Verfügung. Marker
auf Center (MKR TO CENT) ermöglicht bei aktiviertem Marker
diesen auf die Mittenfrequenz zu setzen. Im Gegensatz dazu
bietet Center auf Marker (CENT TO MKR) die Möglichkeit die
eingestellte Mittenfrequenz auf einen aktivierten Marker zu setzen. Der Noise-Marker bewertet das Rauschen der jeweiligen,
aktivierten Marker-Position. Er rechnet dazu aus den Pixelwerten der Messkurve, der eingestellten Auflösungsbandbreite
und dem Detektor die Rauschleistungsdichte in dBm/Hz aus.
Die Rauschleistungsdichte kann vorteilhaft zur Messung von
Rauschsignalen oder digital modulierten Signalen verwendet
werden. Voraussetzung für ein richtiges Messergebnis ist
allerdings, dass das Spektrum im Bereich des Markers einen
ebenen Frequenzgang hat. Bei der Messung von diskreten
Signalen führt die Funktion zu falschen Ergebnissen. Die jeweilige Marker-Position wird dadurch nicht mehr am oberen
Bildschirmrand mit „M“, sondern mit einem „N“ gekennzeichnet. Der Noise-Marker kann mit einem Tastendruck an- bzw.
ausgeschaltet werden.
– SAMPLE: zeigt nur einen beliebigen Messpunkt des Spek-
trums innerhalb eines Anzeigepixels an; der Sample Detektor sollte immer bei der Messung bei Span = 0 Hz verwendet
werden, da nur damit der Zeitverlauf des Videosignals richtig
dargestellt werden kann. Kann zur Rauschleistungsmessung genutzt werden; bei der Messung von Signalspektren
können bei Spans, die größer als die (Auflösebandbreite x
501) sind, Signale verloren gehen.
– MAX PEAK: liefert im Gegensatz zum Auto-Peak-Detektor
nur den Maximalwert des Spektrums innerhalb eines Pixels
der Messkurve (z.B. Messung von pulsartigen Signalen oder
FM-modulierten Signalen)
– MIN PEAK: liefert den Minimalwert des Spektrums inner-
halb eines Pixels der Messkur ve; Sinussignale werden
pegelrichtig dargestellt während rauschartige Signale
unterdrückt werden (z.B. Sinussignale aus dem Rauschen
hervorheben)
6.9 Peak-Search
Die sogenannte Peak-Search-Taste ermöglicht dem Anwender
die Anzeige von Messwertausschlägen. Durch Druck auf die
Softmenütaste PEAK SEARCH gelangt man in das Auswahlmenü zur Anzeige verschiedener Messwertausschläge:
– PEAK: die Funktion setzt den Marker oder den Delta-Marker
auf den größten Messwertausschlag der Messkurve; sie
wirkt immer auf den Marker, welcher im Marker-Menü
zuletzt aktiviert wurde.
– NEXT PEAK: die Funktion setzt den Marker oder den Delta-
Marker, ausgehend von seiner augenblicklichen Position,
auf den nächst kleineren (zweitgrößten) Messwertausschlag
der Messkurve; sie wirkt immer auf den Marker, welcher
im Marker-Menü zuletzt aktiviert wurde.
– NEXT LEFT: die Funktion setzt den Marker oder den Delta-
Marker, ausgehend von seiner augenblicklichen Position,
auf den nächst linken Messwertausschlag der Messkurve;
sie wirkt immer auf den Marker, welcher im Marker-Menü
zuletzt aktiviert wurde.
Änderungen vorbehalten
17
G e r ä t e f u n k t i o n e n
– NEXT RIGHT: die Funktion setzt den Marker oder den Delta-
Marker, ausgehend von seiner augenblicklichen Position,
auf den nächst rechten Messwertausschlag der Messkurve;
sie wirkt immer auf den Marker, welcher im Marker-Menü
zuletzt aktiviert wurde.
– MINIMUM: die Funktion setzt den Marker oder den Delta-
Marker auf den minimalsten Messwertausschlag der
Messkurve; sie wirkt immer auf den Marker, welcher im
Marker-Menü zuletzt aktiviert wurde.
6.10 Grenzwertlinien (Limit Lines)
Grenzwertlinien werden verwendet, um am Bildschirm Pegelverläufe über der Zeit oder der Frequenz zu markieren, die nicht
unter- oder überschritten werden dürfen. Sie kennzeichnen z. B.
die Obergrenzen von Störaussendungen oder Nebenwellen,
die für ein Messobjekt zulässig sind. Der untere und der obere
Grenzwert ist bei der HMS Serie durch je eine Grenzwertlinie
vorgebbar.
Durch Druck auf die Taste LINES gelangt man ins Auswahlmenü
zur Generierung von Grenzwertlinien. Mit dem Softmenüpunkt
UPPER LIMIT kann eine obere Grenzwertlinie an- bzw. ausgeschaltet werden. Sie wird als rote Linie im Display angezeigt.
UPPER POSITION gibt die Position der oberen Grenzwertlinie
vor. Mit dem Softmenüpunkt LOWER LIMIT kann eine untere
Grenzwertlinie an- bzw. ausgeschaltet werden. Sie wird auch
als rote Linie im Display angezeigt. LOWER POSITION gibt die
Position der unteren Grenzwertlinie vor.
Zusätzlich kann ein Warnton (BEEP) an- bzw. ausgeschaltet
werden. Bendet sich das angezeigte Signal nicht innerhalb
der generierten Grenzwertlinien, so ertönt ein Warnton. Mit
dem Softmenüpunkt MESSAGE kann eine Nachricht im Display
an- bzw. ausgeschaltet werden. Bendet sich das angezeigte
Signal innerhalb der generierten Grenzwertlinien, so erscheint
die Nachricht PASS in grün. Bendet sich das angezeigte Signal
nicht innerhalb der generierten Grenzwertlinien, so erscheint
die Nachricht FAIL in rot..
6.11 Measure-Menü
den Empfänger-Modus mit der eingestellten Markerfrequenz
des Marker M1.
Durch Druck auf die Taste REFLECTION CAL startet der
Assistent für die Reflektionsmessung.
Der Assistent für die Reektionsmessung ist nur
mit HMS1010 und HMS3010 verfügbar.
Hierzu wird die VSWR Messbrücke HZ547 benötigt. Die VSWR
Messbrücke HZ547 dient zur Bestimmung des Stehwellenverhältnisses (VSWR = Voltage Standing Wave Ratio) oder des
Reflexionsfaktors (REFLECTION COEFFICIENT) von Messobjekten, die eine Impedanz von 50 Ω haben. Der Messbereich
ist von 100 kHz bis 3 GHz speziziert.
Der HMS1010 bzw. HMS3010 führt den Nutzer nacheinander
durch alle Einzelschritte der Kalibrierung. Als erstes muss
die VSWR Messbrücke HZ547 mit dem Spektrumanalysator
verbunden werden. Der Tracking Genearator (TG) wird vom
Gerät automatisch angeschaltet, falls dieser vorher noch nicht
aktiviert wurde.
Der gewünschte Detektor kann vor der Reekti-
onsmessung ausgewählt werden. Dieser wird dann
übernommen.
Die Signalquelle (Tracking-Generator / OUTPUT) wird mit
dem „IN“-Anschluss der Messbrücke verbunden. Der „OUT“Anschluss der Messbrücke wird mit dem Eingang (INPUT) des
Spektrum-Analysators verbunden. Der „DUT“-Anschluss der
Messbrücke bleibt zunächst offen (Leerlauf), was eine totale
Reflexion bewirkt. Danach wird eine Messung mit Kurzschluss
durchgeführt. Schaut man sich die Leerlauf- und Kurzschlussmessung mit der TRACE Mathematik an, kann man feststellen,
dass beide Kurven um 180° phasenverschoben sind (siehe
Abb. 6.5).
Die weiße Kurve stellt die Leerlaufmessung, die gelbe Kurve
die Kurzschlussmessung dar. Durch die Kurvenmathematik
(TRACE - MEM) wird die vollständige Kompensation erreicht
und die Abweichung des Messobjekts zur „Null“ kann am Gerät
abgelesen werden.
Die Taste MEAS öffnet das Measure-Menü mit verschiedenen
Auswahlmöglichkeiten. Ein Druck auf den Softmenüpunkt
CFaRX öffnet den Empfänger-Modus mit der eingestellten Mittenfrequenz. Ein Druck auf den Softmenüpunkt M1aRX öffnet
Abb. 6.4: Kalibrierungsmenü für die Reektionsmessung
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Änderungen vorbehalten
Abb. 6.5: Darstellung der Leerlauf- und Kurzschlusskurve
Der unter diesen Bedingungen angezeigte Differenzwert in dB
ist ein Maß für die Güte des Prüflings in Bezug auf dessen Anpassung an den Wellenwiderstand des Systems. Man bezeichnet
diesen Wert als Reflektionsdämpfung (RETURN LOSS). Aus
der in Dezibel gemessenen Reflexionsdämpfung, lassen sich
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