Máy phân tích phổ

Khám phá công nghệ đo phổ tần số rộng và ứng dụng của máy phân tích phổ hiện đại

Trong các lĩnh vực điện tử và viễn thông, máy phân tích phổ được sử dụng để đo và phân tích tín hiệu theo miền tần số. Với phổ tần số rộng trong khoảng từ 1000 đến 1500 MHz, đây là phương pháp đóng vai trò thiết yếu trong nhiều ứng dụng kỹ thuật hiện đại.

Đo phổ tần số rộng là gì?

Đo phổ tần số rộng là quá trình xác định và phân tích các tín hiệu trong một dải tần số lớn, ví dụ như từ 1000 MHz đến 1500 MHz. Việc đo này giúp nhận diện các thành phần tín hiệu, công suất, băng thông chiếm dụng và các hiện tượng nhiễu hoặc méo dạng tín hiệu trong dải tần số đó. Cách đo này có thể thấy trong các hệ thống như mạng di động, truyền hình kỹ thuật số, radar và các thiết bị không dây khác.

Máy phân tích phổ hoạt động ra sao? Vì sao phải có khi đo phổ tần số rộng?

Máy phân tích phổ (Spectrum Analyzer) là thiết bị điện tử dùng để đo cường độ tín hiệu theo tần số hoặc bước sóng, hiển thị phổ tín hiệu trên màn hình với trục ngang là tần số và trục dọc là biên độ hoặc công suất tín hiệu. Máy phân tích phổ giúp người dùng:

Xác định chính xác tần số và biên độ của các tín hiệu trong dải tần đo.

Đo độ rộng băng thông chiếm dụng, tức là khoảng tần số mà tín hiệu sử dụng với phần trăm công suất nhất định.

Phân tích các thành phần méo dạng, nhiễu và các đặc tính khác của tín hiệu.

Giúp phát hiện và khắc phục sự cố trong hệ thống truyền thông và thiết bị điện tử.

Máy phân tích phổ hiện đại có thể là máy phân tích phổ quét, máy phân tích phổ thời gian thực hoặc máy phân tích tín hiệu vector, mỗi loại phù hợp với các mục đích đo khác nhau.

Các bước đo phổ tần số rộng từ 1000 đến 1500 MHz

3.1 Chuẩn bị thiết bị

Lựa chọn máy phân tích phổ có dải tần phủ từ ít nhất 1000 MHz đến 1500 MHz, đảm bảo băng thông phân giải và băng thông video phù hợp để đo chính xác tín hiệu.

3.2 Cài đặt chế độ đo

Đặt chế độ phát hiện (detection mode) là phát hiện mẫu hoặc RMS tùy theo mục đích đo. Băng thông video nên được đặt lớn hơn 10 lần băng thông phân giải để giảm nhiễu trong quá trình đo.

3.3 Xác định điểm tần số

Xác định hai điểm tần số tương ứng với 0,5% và 99,5% công suất tích lũy để tính toán băng thông chiếm dụng theo tiêu chuẩn ITU.

3.4 Tiến hành đo

Quét dải tần số từ 1000 đến 1500 MHz, ghi lại phổ tín hiệu và các thông số như công suất, băng thông, méo dạng, nhiễu.

3.5 Phân tích dữ liệu

Sử dụng phần mềm hoặc chức năng trên máy phân tích phổ để phân tích các thông số đo được, xác định các vấn đề về tín hiệu và đưa ra giải pháp xử lý.

Ứng dụng của đo phổ tần số rộng và máy phân tích phổ

4.1 Ứng dụng trong viễn thông và mạng không dây

Trong ngành viễn thông, máy phân tích phổ được sử dụng rộng rãi để đo và phân tích tín hiệu mạng di động (4G, 5G), Wifi, truyền hình kỹ thuật số và các hệ thống không dây khác. Thiết bị giúp xác định chính xác độ rộng băng thông chiếm dụng, phát hiện các tín hiệu nhiễu và méo dạng tín hiệu, từ đó hỗ trợ tối ưu hóa chất lượng truyền dẫn và giảm thiểu sự cố mạng.

4.2 Kiểm tra và bảo trì thiết bị RF

Đối với các kỹ sư thiết kế, sản xuất và sửa chữa các thiết bị RF như máy phát sóng, bộ thu phát, anten và các module không dây, máy phân tích phổ là thiết bị quan trọng cho phép đo công suất, tần số, băng thông và phân tích méo dạng tín hiệu, giúp phát hiện lỗi trong mạch và hệ thống RF, từ đó cải thiện hiệu suất và độ ổn định của thiết bị.

4.3 Phân tích và xử lý nhiễu tín hiệu

Nhiễu tín hiệu là một trong những nguyên nhân chính gây suy giảm chất lượng truyền thông và thiết bị điện tử. Máy phân tích phổ giúp phát hiện các nguồn nhiễu, phân tích mức độ và ảnh hưởng của nhiễu trên dải tần số rộng, từ đó đưa ra các biện pháp xử lý hiệu quả.

Tham khảo bài viết liên quan:

Máy phân tích phổ cầm tay Keysight N9340B, N9342C, N9343C, N9344C

Máy phân tích phổ theo thời gian thực Tektronix RSA306B