ANALYSE SPECTRALE
SOMMAIRE SOMMAIRE 2 INTRODUCTION 3 EXPRESSION DU BESOIN 3 FONCTION DE L ANALYSEUR DE SPECTRE 3 GAMMES D'ONDES NORMALISEES. 3 UTILISATION PARTICULIERE. 4 PRINCIPES PHYSIQUES D ANALYSE SPECTRALE 5 ANALYSE SPECTRALE SUPERHETERODYNE (RAPPEL) 5 ANALYSE SPECTRALE EN TEMPS REELS 6 PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DES ANALYSEURS DE SPECTRE 8 EXEMPLES 9 MISE EN ŒUVRE DES ANALYSEURS DE SPECTRE _ 11 PRECAUTIONS 11 MISE EN ŒUVRE ANALYSEUR DE SPECTRE SUPERHETERODYNE HM5006 11 COMMANDES HM5006 12 MISE EN ŒUVRE TDS220 EN ANALYSEUR EN TEMPS REEL 13 COMMANDES TDS200 13 MESURE DE FREQUENCE OU D AMPLITUDE 14 TRAVAUX DIRIGES 15 COMPREHENSION DU PRINCIPE D ANALYSE SUPERHETERODYNE. 15 COMPREHENSION DU PRINCIPE D ANALYSE EN TEMPS REELS. 15 COMPREHENSION DU SCHEMA SYNOPTIQUE DE L ANALYSEUR SUPERHETERODYNE. 15 COMPREHENSION DU SCHEMA SYNOPTIQUE DE L ANALYSEUR EN TEMPS REELS. 15 CONNAISSANCE DU NOM ET DE LA SIGNIFICATION DES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DES ANALYSEURS. 16 TRAVAUX PRATIQUES 17 APPLICATION DES PROCEDURES DE MISE EN ŒUVRE DES ANALYSEURS. 17 APPLICATION DES METHODES DE MESURE DE FREQUENCE ET D AMPLITUDE. 17 analyse spectrale.doc Page n 2/17 DESTIN
INTRODUCTION EXEMPLE D UTILISATION EXPRESSION DU BESOIN Dans le cadre de l étape B.3 de l étude du récepteur VOR, on peut lire : «Documents à faire figurer dans le dossier élève relevé du spectre du signal de sortie du V.C.O., dans le cas choisi, à l'aide de l'analyseur» De quels types d analyseur s agit-il? Comment choisir et utiliser ces analyseurs? Ce sont les questions auxquelles nous allons essayer de répondre. Chronogramme du signal FI d un récepteur à modulation d amplitude d une radiocommande. FONCTION DE L ANALYSEUR DE SPECTRE THEOREME DE FOURIER (RAPPEL) On démontre, dans le cours de mathématiques, que, sous certaines conditions de dérivations et de continuité, tout signal u(t), périodique de période T, est composé d une somme de signaux sinusoïdaux telle que : u () t = U 0+ Un cos( nωt ) avec : U U n ϕ 0 n = = 1 T 2 T T 0 T 0 u n= 1 () t 2 = arg T jnωt ( u() t dt) T 0 e jnωt ( u() t dt) e ϕ U 0 correspond à la valeur moyenne. La composante de rang 1 est le «fondamental». Les composantes de rang multiple sont des «harmoniques». FONCTION D USAGE D UN ANALYSEUR DE SPECTRE Un analyseur de spectre permet : - d analyser les composantes, en amplitude et en fréquence, du signal d entrée ; - de visualiser le graphique des amplitudes de chaque composante, en fonction de la fréquence. n Analyse spectrale du signal FI d un récepteur à modulation d amplitude d une radiocommande. GAMMES D'ONDES NORMALISEES. CODE CCIR ONDE ETENDUE VLF Ultra Longue 3 khz à 30 khz LF Longue 30 khz à 300 khz MF Moyenne 300 khz à 3 MHz HF Courte 3 MHz à 30 MHz VHF Ultra courte 30 MHz à 300 MHz UHF Ultra Haute Fréquence 300 MHz à 3 GHz SHF Centimétrique 3 GHz à 30 GHz EHF Millimétrique 30 GHz à 300 GHz analyse spectrale.doc Page n 3/17 DESTIN
UTILISATION PARTICULIERE. Fréquences Symbole Utilisation 30 à 535 khz Communication maritime OL. Radionavigation Radio Compas. 535 à 1 705 khz Radiodiffusion AM 1 705 khz à 30 MHz Radionavigation Loran Communication internationale OC (BLU) 26,965 à 27,405 MHz Communication CB 30 à 50 MHz Communication fixes et mobiles 50 à 54 MHz Radioamateur 41 à 66 MHz Bande I Canaux 2 à 6 TV VHF 72 à 76 MHz Communication fixes et mobiles 75 MHz Radionavigation aéronautique (Marker) 88 à 108 MHz Bande II Radiodiffusion FM 108 à 112 MHz Radionavigation aéronautique (VOR LOC) 112 à 118 MHz Radionavigation aéronautique (VOR) 118 à 156 MHz Communication VHF fixes & mobiles 174 à 225 MHz Bande III Canaux 7 à 13 TV VHF 328 à 335 MHz Radionavigation aéronautique (Glide) 216 à 470 MHz Radioamateur 470 à 608 MHz Bande IV Canaux 14 à 36 TV UHF 608 à 614 MHz Radioastronomie 614 à 806 MHz Bande V Canaux 38 à 69 TV UHF 880 à 960 MHz Téléphonie GSM900 960 à 1 215 MHz Bande L Radionavigation aéronautique (IFF TACAN DME) 1 300 à 1350 MHz Bande L Radar de contrôle routier 1 435 à 1 540 MHz Bande L Télémétrie aéronautique 1 600 à 1 660 MHz Bande L Radio altimètre 1710 à 1880 MHz Bande L Téléphonie GSM1800 1850 à 1990 MHz Bande L Téléphonie GSM1900 Fréquences Symbole Utilisation 22 000 à 22 250 MHz Bande K Instrumentation scientifique et médicale 33 400 à 36 000 MHz Radar 2 700 à 2 900 MHz Bande S Radar de surveillance aéroport 3 700 à 4200 MHz Bande S Communication Satellite descendante 5 920 à 6 420 MHz Bande C Communication Satellite montante 8 500 à 9 500 MHz Bande X Radar d approche et météorologique aviation 10 595 MHz Bande X Détecteur hyperfréquence 10 700 à 12 750 MHz Bande KU Télévision Satellites descendante 14 400 à 15 250 MHz Bande KU Radar, Télévision Satellites montante analyse spectrale.doc Page n 4/17 DESTIN
PRINCIPES PHYSIQUES D ANALYSE SPECTRALE ANALYSE SPECTRALE SUPERHETERODYNE (RAPPEL) SCHEMA SYNOPTIQUE D ANALYSE DE SPECTRE SUPERHETERODYNE u(t) Atténuer HF1 X HF2 HF1 x HF2 Filtre FI FI Démodulateur d'amplitude BF Ampli vidéo Y : Amplifie le signal BF pour commander la déviation verticale du spot du tube cathodique. Ampli vidéo X : Amplifie le signal «Dents de scie» pour commander la déviation horizontale du spot du tube cathodique. Tube cathodique : Ecran à rayon cathodique dont le spot subit, simultanément, une déviation horizontale et une déviation verticale. PRINCIPE DE L ANALYSE DE SPECTRE SUPERHETERODYNE Oscillateur Commandé en tension Dents de Scie Générateur de Rampe Dents de Scie Ampli Vidéo X Déviation X Ampli Vidéo Y Déviation Y Tube Cathodique Atténuer : permet d atténuer les signaux d entrée d amplitude trop élevée. Oscillateur commandé en tension : Oscillateur de transposition, ou oscillateur local, qui génère un signal dont l amplitude est fixe et la fréquence variable en fonction du signal de commande. Générateur de rampe : Génère un signal périodique en dents de scie qui commande la fréquence de l oscillateur local et la déviation horizontale du spot du tube cathodique. Amplitude ANALYSE DES COMPOSANTES L analyseur de spectre superhétérodyne, ou à balayage radiofréquence, utilise le même principe utilisé pour l accord dans les récepteurs hétérodynes supra dynes. Le signal d entrée u(t) a une forme périodique quelconque. Il comporte donc de multiples composantes harmoniques. Le signal d entrée u(t) est d abord atténué sans distorsion. Le signal HF1 est ensuite mélangé avec le signal sinusoïdal HF2. A la sortie de ce mélange non linéaire, on obtient, entre autres, le produit simple entre HF1 et HF2. Parmi toutes les composantes du signal HF1, le filtre FI ne laisse passer que la composante qui correspond à la fréquence Fn telle que F2-Fn=FI avec F2 > Fn. Fn : fréquence analysée. F2 : fréquence du signal de l oscillateur local. FI : fréquence intermédiaire fixe L amplitude du signal FI est proportionnelle à l amplitude de la composante de fréquence Fn du signal d entrée. Temps Le signal FI est démodulé en amplitude. Le signal BF, ainsi obtenu, est amplifié pour commander la déviation verticale du spot sur un tube cathodique. Signal en dents de scie X : mélangeur non linéaire qui effectue le produit entre le signal HF1 et le signal HF2. Filtre FI : Filtre, de type passe-bande étroit, accordé à la fréquence intermédiaire fixe FI. La fréquence F2, issue de l oscillateur commandé en tension par le signal en dents de scie, suit un balayage périodique. Puisque la fréquence intermédiaire «FI» est fixe, la valeur de la fréquence analysée «Fn» subit le même balayage que la fréquence «F2» en respectant la règle F2-Fn=FI. Démodulateur d amplitude : Convertie l amplitude du signal FI en un signal en basse fréquence BF. analyse spectrale.doc Page n 5/17 DESTIN
VISUALISATION GRAPHIQUE. Le signal périodique en dents de scie, qui commande la fréquence F2 de l oscillateur local, est amplifié afin de contrôler la déviation horizontale du spot sur le tube cathodique. La déviation verticale du spot suit la variation du signal BF qui est proportionnelle à l amplitude de la composante de fréquence Fn du signal d entrée. En synchronisme avec la montée de la fréquence de l oscillateur local : - le spot balaie l écran du tube cathodique de la gauche vers la droite ; - la hauteur du spot, sur l écran du tube cathodique, suit l amplitude de la composante analysée à la fréquence Fn. Au total, le spot sur l écran du tube cathodique se déplace en suivant l amplitude mesurée en fonction de la fréquence analysée. - fonctionne bien sur les signaux périodiques ou aléatoires (erratiques). INCONVENIENTS DE L ANALYSE DE SPECTRE SUPERHETERODYNE L analyse de spectre superhétérodyne : - N analyse, à chaque instant, qu une seule fréquence à la fois en suivant l évolution séquentielle de l oscillateur local ; - Est très sensible au filtre FI qui est constitué de composants analogiques qui ont leur tolérance et leur dérive en température ; - Ne peut analyser des signaux transitoires (fugitifs, qui ne se répète pas). ANALYSE SPECTRALE EN TEMPS REELS SCHEMA SYNOPTIQUE D ANALYSE SPECTRALE EN TEMPS REELS Amplitude u(t) Calibrer CAN Mémoriser Echantillons U(z) Calculer TFR (FFT) Un Spot Fréquence Transferer Image Sortie Moniteur Vidéo Evolution du spot sur l écran La plage des fréquences analysées dépend de l amplitude du signal en dents de scie. La finesse de l analyse (résolution en fréquence) correspond à la largeur du filtre FI. Les analyseurs superhétérodynes modernes effectuent plusieurs changements de fréquences afin d améliorer la résolution. L échelle des amplitudes affichées varie en fonction de l atténuateur d entrée. Les bruits internes limitent la sensibilité de l analyseur de spectre. Ces bruits ont une origine thermique et non thermique (bruit de grenaille et papillotement). Afin de réduire le bruit, la largeur du filtre FI doit être restreinte. Calibrer : calibre l amplitude des signaux d entrée. CAN : échantillonne et convertit le signal calibré analogique en grandeur numérique. Mémoriser Echantillons : mémorise un tableau d échantillons numériques. Calculer TFR : calcule l image du spectre numérique à partir du tableau des échantillons numériques. Transférer Image : Transfère, l image numérique du spectre, vers un moniteur vidéo. Moniteur Vidéo : Visualise l image du spectre. AVANTAGES DE L ANALYSE DE SPECTRE SUPERHETERODYNE L analyse de spectre superhétérodyne : - est relativement simple et peu coûteuse à mettre en œuvre, - couvre une gamme de fréquence étendue, PRINCIPE DE L ANALYSE DE SPECTRE EN TEMPS REELS Le signal calibré est échantillonné, à la fréquence d échantillonnagefech, par le convertisseur analogique/numérique CAN. analyse spectrale.doc Page n 6/17 DESTIN
La table des valeurs échantillonnées, pendant un cycle de mesure, est mémorisée dans la mémoire numérique Mémoriser Echantillons. Un calculateur numérique Calculer TFR : - Effectue le calcul de la transformée de Fourrier rapide discrète (TFR ou FFT = Fast Fourrier Transform) à partir de tous les échantillons mémorisés dans la table ; - Construit, en mémoire, l image numérique du spectre. L image numérique du spectre est transférée au moniteur vidéo qui la visualise sur écran. La plage des fréquences analysées dépend de la fréquence d échantillonnage (Théorème de Shannon : Fmax Fech/2). La finesse de l analyse (résolution en fréquence) dépend du nombre d échantillons contenu dans la mémoire (Résolution = Fech / N). Le niveau de référence de l amplitude varie en fonction de l atténuateur d entrée. AVANTAGES DE L ANALYSE DE SPECTRE EN TEMPS REELS L analyse de spectre en temps réels : - Analyse simultanément toutes les composantes fréquentielles ; - Permet d analyser l amplitude et la phase des composantes fréquentielles ; - Utilise surtout des composants numériques qui sont peu sensibles à la température ; - Permet d effectuer d autres traitements numériques comme le filtrage, le fenêtrage (Hanning), les calculs de valeurs moyennes et efficace, etc ; - Permet facilement le transfert de l image numérique du spectre à un autre appareil numérique ; - Fonctionne bien sur les signaux périodiques, aléatoires (erratiques) ou transitoires (fugitifs). INCONVENIENTS DE L ANALYSE DE SPECTRE EN TEMPS REELS L analyse de spectre en temps réels : - Est limitée en gamme de fréquence ; - Est sensible aux composantes de fréquences supérieures à la moitié de la fréquence d échantillonnage (phénomène de repliement) ; - Est sensible au bruit de quantification de la conversion analogique/numérique. 1 + q 2 1 2 q Ebi = ξ dξ = q 2 3 1 q 2 Avec : E bi : Tension efficace de bruit équivalent en entrée du CAN q : quantum du CAN analyse spectrale.doc Page n 7/17 DESTIN
PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DES ANALYSEURS DE SPECTRE LIMITE DE LA PLAGE DE MESURE NIVEAU DE REFERENCE Niveau équivalent à la ligne supérieure de la grille de l écran. REFERENCE DE NIVEAU Gamme d'amplitudes Gamme de Fréquences La valeur relative de l amplitude du signal peut être exprimée en dbm ou dbv. En dbm, la référence correspond, alors, à une puissance de référence de 1mW : N(dBm) = 10 log( P/ 1mW) PLAGE DE MESURE AFFICHEE Ligne de Référence Fréquence Centrale Dans une charge de 600Ω : E0 = 1mW 600Ω E = 0,7746 mveff En dbv, la référence correspond, alors, à une tension de référence de 1V : N(dBV) = 20 log( U/ 1V) GAMME D AMPLITUDE Gamme d'affichage C est le champ d amplitude des composantes qui peuvent être analysées. GAMME D AFFICHAGE Ligne de Base GAMME DE FREQUENCES Excursion de Fréquences SPAN Plage d amplitudes à l écran. NIVEAU DE BRUIT MOYEN C est le niveau moyen du bruit interne de l analyseur. C est le champ des fréquences qui peuvent être analysées. EXCURSION EN FREQUENCE (SPAN OU SCANWIDTH) Plage des fréquences à l écran. RESOLUTION EN FREQUENCE (AFFICHAGE). C est l écart minimum que l analyseur permet d afficher en fréquence. BANDE DE RESOLUTION EN FREQUENCE OU BANDE PASSANTE FI (RBW). NIVEAU D ENTREE MAXIMUM, C est le niveau maximum admissible à l entrée de l analyseur. Au-delà de ce niveau, les étages d entrée de l analyseur, qui sont très sensibles, peuvent être détruits. ATTENUATEUR D ENTREE Gamme d atténuation du signal d entrée IMPEDANCE D ENTREE Impédance d entrée de l analyseur de spectre C est l écart minimum, en fréquence, entre deux composantes que l analyseur permet d'observer distinctement. analyse spectrale.doc Page n 8/17 DESTIN
EXEMPLES HM5006
TDS220 FREQUENCE Bande passante analogique 100 MHz avec la sonde P2100. Fréquence d échantillonnage De 50 à 10 9 échantillons/s. Longueur d enregistrement 2500 échantillons. AMPLITUDE Niveau de référence 0 dbv (1V). Résolution CAN 8 bits. ENTREE Niveau d entrée maximum, 300 Veff. Impédance d entrée 1 MΩ / 20pF sans la sonde P2100. 10 MΩ avec la sonde P2100. analyse spectrale.doc Page n 10/17 DESTIN
MISE EN ŒUVRE DES ANALYSEURS DE SPECTRE PRECAUTIONS NIVEAU D ENTREE MAXIMUM Avant d appliquer un signal à l entrée d un analyseur, il faut vérifier : - que ces composantes, alternative et continue, ne dépassent pas les niveaux d entrée maximum de l analyseur ; Au-delà de ces niveaux, les étages d entrée de l analyseur, qui sont très sensibles, peuvent être détruits. ADAPTATION A L IMPEDANCE D ENTREE. 4 EME ETAPE Régler la fréquence centrale (CENTER FREQ) afin d amener la partie intéressante de spectre au centre de l écran. Réduire l excursion en fréquence (SPAN ou SCANWIDTH). 5 EME ETAPE Réduire la bande passante FI (RBW) et activer le filtre vidéo (VBW) si nécessaire. Si la LED UNCAL clignote, l'amplitude est incorrecte. Il faut désactiver le filtre vidéo (VBW) ou augmenter la bande passante du filtre FI (RBW). Afin d éviter les phénomènes d onde stationnaire (retour de puissance) dans le domaine des radiofréquences, il faut veiller à l adaptation d impédance entre l analyseur, les câbles de raccordement et les circuits étudiés. L impédance d entrée de l analyseur, directement rapportée sur les structures étudiées, peut perturber le fonctionnement de ces structures et fausser les mesures. MISE EN ŒUVRE ANALYSEUR DE SPECTRE SUPERHETERODYNE HM5006 1 ERE ETAPE Régler l atténuateur d entrée (ATTN) sur l atténuation maximum afin de protéger les étages d entrée. 2 EME ETAPE Régler la fréquence centrale (CENTER FREQ) en milieu de gamme, à 250MHz, et l excursion de fréquence (SPAN ou SCANWIDTH) au maximum, à 50MHz, afin de balayer toute la gamme de fréquences de l analyseur. Sélectionner la bande passante FI (RBW) la plus large : 250 khz. Ne pas activer le filtre vidéo (VBW). 3 EME ETAPE Diminuer l atténuation d entrée (ATTN) de façon telle que l amplitude maximale approche au plus près la ligne de référence sans la dépasser. analyse spectrale.doc Page n 11/17 DESTIN
COMMANDES HM5006 (1) POWER Touche marche/arrêt (2) INTENS Réglage de l'intensité lumineuse du signal. (3) FOCUS Réglage de l'astigmatisme. (5) CF (CENTER FREQUENCY) Cette DEL est allumée lorsque l'afficheur indique la fréquence au centre de l'écran. (6) MK (MARKER) Cette DEL est allumée lorsque le bouton-poussoir MARKER est sur ON. (7) MARKER ON/OFF Lorsque la touche MARKER est enfoncée (ON), le voyant MK est allumé et l'afficheur indique la fréquence à la position du marqueur. Pour réaliser des mesures d'amplitude, le marqueur ne doit pas être en service. (8) CENTER FREQ./FINE Ces deux boutons rotatifs permettent le réglage de la fréquence centrale. Le bouton FINE permet le réglage fin de la fréquence. Le centre de l'écran est repéré par le numéro (25). (9) UNCAL Le clignotement de cette LED signifie que l'amplitude est incorrecte. (10) BANDWITH Sélection de la bande passante du premier étage (FI) à 250kHz ou à 20kHz. (11)VIDEO FILTER Le filtre vidéo est utilisé pour réduire le bruit. La bande passante de ce filtre est de 4kHz. (12) Y-POS Réglage de la position verticale. (13) INPUT L'entrée de l'analyseur de spectre est réalisée sur une BNC 50Ω. Lors qu'aucun atténuateur n'est en service, la tension maximum admissible est de ±25VDC et 10 dbm AC. Avec une atténuation d'entrée maximum, soit40db, la tension maximum admissible est de +20dBm. (15)SCANWIDTH Le champ SCANWIDTH comprend les voyants qui indiquent l'échelle horizontale du graticule en MHz/div. La touche de droite augmente l'excursion en fréquence, la touche de gauche la diminue. L'échelle en fréquence va de 50kHz/div. à 50MHz/div. en séquence 1-2-5. En position ZERO SCAN, l'analyseur de spectre fonctionne comme un récepteur à bande passante réglable. La fréquence est sélectionnée par le bouton CENTER FREQ. Ce mode permet une mesure du niveau de raies (fonction voltmètre). (18) PHONE Prise pour branchement d'un écouteur. (19) VOL Réglage du volume de l'écouteur. (21) LEVEL (HM5006 seulement) Bouton de réglage continu du niveau de sortie du générateur de poursuite sur 11 db (-10dBm à +1dBm). (22) TRACK. GEN. (HM5006 seulement) Le générateur de poursuite est mis en service lorsque cette touche est enfoncée (ON). Dans ce cas un signal sinusoïdal est présent sur la sortie BNC (OUTPUT). La fréquence de ce signal est pilotée par l'analyseur de spectre. En mode ZERO SCAN, la fréquence du signal est fixe et correspond à celle de l'afficheur. (23) OUTPUT (HM5006 seulement) Sortie 50Ω du générateur suiveur. Le niveau de sortie est réglé à l'aide du bouton LEVEL et de l'atténuateur de sortie. Il est compris entre +1dBm et -50dBm. (24) ATTN (HM5006 seulement) Réglage du niveau de sortie par 4 atténuateurs 10dB. (14) ATTN L'atténuateur d'entrée comprend 4 atténuateurs de 10dB qui diminuent le niveau du signal à l'entrée du premier mélangeur. analyse spectrale.doc Page n 12/17 DESTIN
MISE EN ŒUVRE TDS220 EN ANALYSEUR EN TEMPS REEL 1 ERE ETAPE Régler l oscilloscope, en mode temporel, de façon à visualiser l évolution du signal au centre de l écran. Plusieurs cycles du signal devraient être affichés. 2 EME ETAPE Appuyer sur la touche MATH et choisir dans le menu MATH : - le canal analysé (CH1 ou CH2), - le type de fenêtre à utiliser : Hanning, Flattop ou Rectangular (pas de fenêtrage). 3 EME ETAPE Régler la position du niveau de référence avec le bouton position verticale du canal actif, de façon telle que l amplitude maximale approche au plus près de la ligne supérieure sans la dépasser. 4 EME ETAPE Avec le bouton position horizontale du canal actif régler la fréquence centrale afin d amener la partie intéressante de spectre au centre de l écran. 5 EME ETAPE Régler le zoom vertical avec le bouton de calibre Volt/div du canal. Régler le zoom horizontal avec le bouton du menu MATH FFT Zoom. COMMANDES TDS200 analyse spectrale.doc Page n 13/17 DESTIN
MESURE DE FREQUENCE OU D AMPLITUDE UTILISATION DE LA FREQUENCE CENTRALE AFFICHAGE DU TDS 220. Par défaut, l analyseur affiche la valeur de la fréquence au centre de l écran. On peut donc mesurer la fréquence d une composante spectrale, en déplaçant la fréquence centrale sur cette composante. UTILISATION DU MARQUEUR En mode marqueur, l analyseur affiche la valeur de la fréquence au marqueur sur l écran. On peut donc mesurer la fréquence d une composante spectrale, en déplaçant le marqueur sur cette composante. MESURE D AMPLITUDE On mesure l amplitude d une composante en mesurant l écart, en db, par rapport au niveau de la ligne de référence (ligne supérieure). Le niveau de référence total = niveau de référence sans atténuation + la valeur totale de l atténuation. 1. Fréquence au centre de l écran. 2. Gamme d amplitude en db/div. 3. Echelle de fréquence. 4. Fréquence d échantillonnage. 5. Type de fenêtrage appliqué. Niveau de référence = -27 dbm ; Atténuation = 20 db Le tableau ci-dessous montre, pour le HM5006, la relation entre l'atténuation sélectionnée, le niveau de référence et le niveau de la ligne de base : Atténuateur Niveau de réf. Ligne de base 0 db -27 dbm 10 mv -107 dbm 10 db -17 dbm 31,6 mv -97 dbm 20 db -7 dbm 100 mv -87 dbm 30 db +3 dbm 316 mv -77 dbm 40 db +13 dbm 1 V -67 dbm analyse spectrale.doc Page n 14/17 DESTIN
TRAVAUX DIRIGES Avec le document élève polycopié «Analyse spectrale». COMPREHENSION DU PRINCIPE D ANALYSE SUPERHETERODYNE. Dans le cas de l analyseur de spectre superhétérodyne HM5014, expliquer le choix des valeurs suivantes : Gamme du premier oscillateur local : 1350 MHz à 2350 Mhz 1 ère fréquence intermédiaire : 1350 MHz Bande de résolution (RBW) : 400kHz, 120kHz ou 9kHz. FP1 : Atténuer FP2 : Transposer en fréquence FP3 : Filtrer et détecter FP4 : Commander la déviation FP5 : Générer un signal FP6 : Afficher une image COMPREHENSION DU SCHEMA SYNOPTIQUE DE L ANALYSEUR EN TEMPS REELS. COMPREHENSION DU PRINCIPE D ANALYSE EN TEMPS REELS. Dans le cas du TDS220 en mode d analyse spectrale en temps réels à 1 V/div, expliquer le choix de valeurs suivantes : Nombre d échantillons : 2500 Résolution en fréquence : 160 khz Fréquence d échantillonnage : 200 MHz Quantum: 31,4 mv Bruit de quantification : 9,05 mveff ou -40,9 dbv COMPREHENSION DU SCHEMA SYNOPTIQUE DE L ANALYSEUR SUPERHETERODYNE. Sur le schéma fonctionnel ci-dessus, placer les repères des fonctions et des relations suivantes : E1 : Signal périodique de forme quelconque. S1 : Image graphique du spectre R1 : Signal atténué R2 : Signal en dents de scie R3 : Signal FI R4 : Signal BF R5 : Signal en dents de scie R6 : Déviation polaire Sur le schéma fonctionnel ci-dessus, placer les repères des fonctions et des relations suivantes : E1 : Signal de forme quelconque. E2 : Energie électrique E3 : Commande manuelle S1 : Image graphique du spectre R1 : Signal numérisé R2 : Commande de calibre et de numérisation R3 : Commande numérisée R4 : Image numérique R5 : Energie électrique R6 : Energie électrique R7 : Energie électrique FP1 : Calibrer et numériser FP2 : Mémoriser et traiter FP3 : Afficher une image FP4 : Adapter l énergie électrique FP5 : Convertir les commandes manuelles analyse spectrale.doc Page n 15/17 DESTIN
CONNAISSANCE DU NOM ET DE LA SIGNIFICATION DES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DES ANALYSEURS. Citer le nom des principales caractéristiques des analyseurs de spectre hétérodyne et donner leur signification. Citer le nom des principales caractéristiques des analyseurs de spectre en temps réels et donner leur signification. analyse spectrale.doc Page n 16/17 DESTIN
TRAVAUX PRATIQUES Avec le document élève polycopié «Analyse spectrale». Avec le dossier élève et la maquette du support d étude. APPLICATION DES PROCEDURES DE MISE EN ŒUVRE DES ANALYSEURS. Voire dossier support d étude APPLICATION DES METHODES DE MESURE DE FREQUENCE ET D AMPLITUDE. Voire dossier support d étude analyse spectrale.doc Page n 17/17 DESTIN