Spectrum Analyzers

Analizadores de espectro

El mejor conjunto de analizadores de espectro portátiles del mercado

Analizadores de espectro portátiles de VIAVI

Durante más de 50 años, el analizador de espectro ha sido una herramienta de pruebas necesaria para prácticamente todas las formas de comunicación por radio y fibra óptica. Al cuantificar el comportamiento de la señal mediante la frecuencia, los análisis de espectro ofrecen la visibilidad necesaria para liberar el potencial de la tecnología 5G inalámbrica.

VIAVI, que mantiene un compromiso inquebrantable con las tecnologías emergentes y la satisfacción del cliente, ha creado una cartera de productos líder en el sector de los analizadores de espectro óptico y radiofrecuencia y sus accesorios con diversos niveles de precios. Las soluciones de análisis de espectro, robustas e integradas, han permitido llevar equipos superiores en términos de precisión y características del laboratorio al terreno.

Desplácese hacia abajo para conocer los conceptos básicos de los analizadores de espectro.

Productos

Una solución. Un proceso. Un informe.
CellAdvisor 5G
El sistema CellAdvisor 5G de VIAVI es la solución portátil perfecta para validar todos los aspectos de la implementación, el mantenimiento y la gestión de las estaciones base 5G.
El primer analizador de red LAN Wi-Fi/inalámbrica desarrollado para instaladores con todos los niveles de preparación, dotado de funciones intuitivas para una rápida caracterización, optimización y resolución de problemas de redes Wi-Fi domésticas.
Gracias a la plataforma de medición de análisis de señal OneExpert CATV, cualquier técnico puede convertirse en un experto, ya que permite verificar el rendimiento de la red y solucionar problemas de una forma más sencilla, más rápida y más eficaz que nunca.
The first in-service, in-band Pol-Mux OSNR testing solution to optimize your high-speed network performance.
Compact, low-cost test solution for installation, maintenance, and upgrades of CWDM & DWDM networks.
CellAdvisor RF Analyzer combines the functionality of spectrum analysis, cable and antenna analysis, and power measurements, covering all of your needs for test, acceptance, and troubleshooting of the physical layer of cellular networks.
Single-channel, polarization-independent semiconductor optical amplifier (SOA)
An easy-to-use solution that allows users to quickly locate an interference source by following guidance on a tablet-based map application.
  • Importancia de los analizadores de espectro

    A medida que las ondas aéreas se multiplican en respuesta a la rápida evolución de la tecnología y la demanda, sencillamente, se hace imposible realizar su trabajo sin un analizador de espectro. 
    Los analizadores de espectro se emplean para medir la magnitud de la señal frente a la frecuencia en un determinado rango del espectro. En su versión anterior, esta función distinguía el analizador de espectro del osciloscopio porque introducía un intervalo en el dominio de frecuencias de la señal además del dominio del tiempo. Los analizadores de espectro actuales constituyen una fuente de información detallada de la frecuencia (en MHz o KHz), la amplitud, la fase y el comportamiento de la modulación de la señal.

    Los resultados inevitables de la revolución inalámbrica han incluido altos niveles de utilización del espectro y de densidad de canales, diversas fuentes de interferencias y todo un elenco de opciones de duplexación y multiplexación para aprovechar más ancho de banda de las ondas aéreas y la fibra óptica. El analizador de espectro continúa siendo la mejor y la única solución de pruebas para verificar y solucionar los problemas de rendimiento en este entorno tan complejo. Esta necesidad pasa de la fase conceptual para crear dispositivos de comunicación nuevos a las pruebas de campo que garantizan la calidad de la experiencia.  

  • Tipos de analizadores de espectro

    En términos conceptuales y arquitectónicos, un analizador de espectro es similar a un receptor de radio básico. Junto con un mezclador actualizado, un oscilador y un visor gráfico de la intensidad de la señal, el analizador de espectro traduce las firmas de ondas de radio en un formato visual cuantificable. Con el paso de los años, la tecnología de los analizadores de espectro ha evolucionado y mejorado a medida que las aplicaciones de pruebas se han hecho más complejas y diversas.

    Analizador de barrido sintonizado
    El diseño original del analizador de espectro utilizaba el principio superheterodino concebido por Edwin Armstrong en 1918, donde un oscilador local empleado para generar una señal se combina con la señal de entrada para traducir la frecuencia. De esta manera tan ingeniosa, la sintonización de la frecuencia de la señal se puede controlar mediante el oscilador si se combina con la frecuencia de entrada en el mezclador del circuito. En un analizador de barrido sintonizado, el oscilador está continuamente “barrido” en el rango de frecuencias deseado a una velocidad constante, y esta banda barrida es lo que aparece en la pantalla.

    Analizador FFT
    El primer uso de la tecnología digital en los analizadores de espectro fue el del analizador de transformada rápida de Fourier (FFT). Este avance tecnológico debe su nombre a una transformación matemática desarrollada por Joseph Fourier en el siglo XIX. En sus aplicaciones prácticas, esta lógica se emplea para procesar la forma de onda en varios componentes de su espectro de frecuencias convirtiendo la señal del dominio del tiempo al dominio de frecuencias. Un analizador FFT descompone la señal y después la recompone en una pantalla, con la ayuda de un convertidor de formato analógico a digital. Esta tecnología permite que se capture la información de fase. 

    Analizador en tiempo real
    Entre las limitaciones del analizador FFT, se encuentran los “puntos ciegos” inherentes en el tiempo que se producen entre los ciclos de procesamiento de la señal. Dado que las velocidades de los procesadores han aumentado de manera exponencial, esta limitación se puede solucionar capturando los datos continuamente, solapando los ciclos de recopilación de datos y analizando la forma de onda muy rápidamente para que no se pierda nada. Por eso se denomina “analizador en tiempo real”. Los análisis de espectro en tiempo real (RTSA) también hacen uso de la transformada rápida de Fourier. Sin embargo, con una potencia de procesamiento mayor, se puede almacenar un historial íntegro del comportamiento de la señal. Cuando se utiliza un analizador de espectro en tiempo real, los eventos transitorios o las señales rápidas que pueden ser de importancia para el usuario se capturan siempre.

  • Numerosas aplicaciones de los analizadores de espectro

    El mayor uso de las conexiones Wi-Fi y el desarrollo de la tecnología 5G han subrayado la necesidad de una tecnología de análisis de espectro de vanguardia en el campo de la radiofrecuencia. A medida que se expanden las redes de telecomunicaciones, los analizadores de espectro calculan la utilización de las frecuencias y las interferencias de cada área. El analizador de espectro portátil se utiliza también para determinar la precisión de un transmisor inalámbrico comparando las frecuencias y los anchos de banda de una señal de salida con una señal de entrada recibida.

    Instalaciones de estaciones base

    Donde se hace más evidente la necesidad de un análisis de espectro de radiofrecuencia avanzado es en las implementaciones de las estaciones base nuevas que están ampliando el alcance de los servicios inalámbricos de la tecnología 5G en todo el planeta. La tecnología 5G NR lleva la dimensión móvil a territorios desconocidos empleando bandas de alta frecuencia por encima de 26 GHz en la onda milimétrica. Para optimizar el ancho de banda y la cobertura de la tecnología 5G, se deben aprovechar al máximo opciones de vanguardia como el dúplex por división en el tiempo (TDD) y el uso compartido dinámico del espectro (DSS).

    Una implementación de una nueva estación base de la tecnología 5G requiere kilómetros de cable y docenas de sistemas de antenas combinados a la perfección con esta capacidad avanzada de procesamiento de señal. Las herramientas integrales de pruebas de instalación y mantenimiento de estaciones base acometen este desafío combinando el análisis del espectro por radio con pruebas de interferencias, la validación de la fibra óptica y el cable, y funciones de pruebas de antenas. El sistema OneAdvisor-800 engloba también un conjunto de características avanzadas de RTSA, incluida la medición de la potencia persistente para una mayor visibilidad del rendimiento del TDD y el comportamiento intermitente de la señal.

    Blindaje de radiofrecuencia

    La mayoría de los hospitales requieren una política de blindaje de radiofrecuencia para los equipos electrónicos que van a estar cerca de los sistemas de tomografía por resonancia magnética, dado que los dispositivos electrónicos pueden emitir señales no deseadas que podrían distorsionar los resultados de las imágenes. De forma similar, la compatibilidad electromagnética (EMC) se puede ver afectada por las emisiones no deseadas que muchos dispositivos eléctricos o electrónicos generan y sus efectos en las transmisiones de comunicación inalámbrica existentes.

    En términos de emisiones, también puede afectar a las redes cableadas que transportan información hasta y desde nuestros hogares y negocios. Un blindaje o terminaciones comprometidos pueden derivar en interferencias de la señal escapada (salida) que interrumpan las transmisiones en el aire o en fugas hacia el interior del cable (ingreso) que creen interferencias con las señales del cable. Los analizadores de espectro de mano especializados como el modelo OneExpert CATV son perfectos para realizar pruebas y solucionar problemas de manera rápida y automatizada en cualquiera de los dos casos.

    Aplicaciones Wi-Fi

    El analizador de espectro es una herramienta importante para evaluar las redes Wi-Fi, dado que continúan siendo cada vez más numerosas y complejas. Las concurridas bandas de frecuencias Wi-Fi de 2,4 GHz a 60 GHz se enfrentan constantemente a interferencias, solapamientos de canales y problemas de capacidad. El sistema WiFi Advisor de VIAVI hace uso del potencial de análisis de espectro para crear vistas espectrales intuitivas y datos de utilizaciones de canales. La intensidad de la señal, las interferencias de radiofrecuencia y la utilización de cada canal se presentan en tiempo real. El analizador de espectro Wi-Fi también genera métricas y recomendaciones para optimizar la carga y el rendimiento de las conexiones Wi-Fi.

    Aplicaciones ópticas

    Aunque la luz visible se percibe a menudo como un acontecimiento natural que no tiene nada que ver con las ondas de radiofrecuencia, ambas son formas de radiación electromagnética. Lo que ocurre es que la luz se hace visible a frecuencias mucho más altas que las que ocupan las ondas de radio. Dado que la luz tiene una frecuencia y una intensidad inherentes, el analizador de espectro puede resultar una herramienta extremadamente útil para el estudio de las fuentes de luz visible, ultravioleta e infrarroja.

    Las tecnologías ópticas en el sector de las telecomunicaciones se sostienen gracias a los análisis de espectro. Avances como la multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM) dependen de la precisión y la integridad continuas de la longitud de onda de cada señal. El analizador de espectro óptico OSCA-710 lleva a cabo mediciones de la relación señal óptica-ruido de alta velocidad para caracterizar y realizar un diagnóstico de cada canal de DWDM en servicio. Los verificadores de canales ópticos SmartClass OCC-55 y OCC-56 constituyen una opción especializada adicional para mediciones automatizadas de potencia de CWDM y DWDM para cada longitud de onda o frecuencia.

    Aplicaciones acústicas

    Mientras que las ondas sonoras ocupan muchas menos frecuencias que las ondas de radio, y se trasmiten por el aire a una velocidad menor, la premisa principal de la frecuencia frente a la amplitud es igualmente aplicable en el mundo del sonido. Los ingenieros de sonido pueden emplear un analizador de espectro para comparar la salida de sonido con la entrada en un recinto de música en directo, y ajustar como corresponda los niveles de volumen de varias frecuencias, así como bajar el volumen de las frecuencias que crean un silbido o un resultado no deseado. Entre otras aplicaciones científicas de los analizadores de espectro de audio, se incluyen el análisis de los armónicos de una señal de audio y el diseño de los dispositivos de ultrasonidos.

  • Aspectos básicos de los analizadores de espectro

    Las funciones básicas de un analizador de espectro apenas han cambiado desde los primeros modelos. Una vez que el equipo está encendido y se ha seleccionado una entrada, los ajustes básicos consisten en seleccionar la frecuencia central, la anchura del espectro y los niveles de referencia de la amplitud (eje y). El ancho de banda de resolución (RBW), el ancho de banda de vídeo (VBW) y los ajustes de tiempo de barrido se utilizan para controlar la precisión de las mediciones y la imagen resultante en la pantalla. Dado que el RBW define el ancho del filtro que barre la señal, un RBW inferior se traduce en una mayor resolución y en una imagen más precisa y detallada de la señal.

    Aparte de estos controles y ajustes básicos, se pueden añadir otras características que se enmarcan en una de dos categorías: características prácticas y características que viene bien tener. Los primeros analizadores de espectro comerciales ya incorporaban estas características prácticas como la ajustabilidad del espectro, los marcadores de frecuencias y la ajustabilidad del tiempo de barrido. Entre las características adicionales que son deseables para casi cualquier tipo de aplicación, se incluyen marcadores de ruido, búsqueda de picos, generadores de seguimiento y puertos de entrada adicionales para análisis multicanal.

    Para un analizador de espectro de radiofrecuencia, la inclusión de un demodulador permite al usuario “escuchar” la señal analizada. Las mascarillas espectrales llevan la utilidad de los marcadores a otro nivel creando un esquema para su señal “aceptable” y su perfil de ruido, de modo que le indican después si se encuentra dentro de las especificaciones. Las soluciones avanzadas de la serie de analizadores de radiofrecuencia CellAdvisor de VIAVI también incorporan características como el análisis de interferencias, la detección de intermodulación pasiva (PIM), el control remoto por Bluetooth y los microscopios de inspección de fibra óptica.

    Con el nivel actual de integración informática en el diseño de analizadores de espectro, la mayoría de las características que viene bien tener porque ofrecen facilidad de uso, programabilidad y conectividad (por medio de interfaces modernas como la tecnología USB) están más asociadas al desarrollo de software que de hardware. Los conjuntos de características que se ofrecen ahora por medio de software son prácticamente ilimitados. Algunas de las características más útiles e interesantes que son posibles gracias a programas de software y capacidad informática avanzados son las siguientes:

    • Descarga y captura de imágenes en formato .jpg o .pdf
    • Características de memoria y recuperación
    • Pantallas táctiles
    • Rutinas de análisis de ruido de fase programables

    Como todos los equipos electrónicos, las funciones y los conjuntos de características pueden abarcar desde los problemas más comunes hasta los más complejos pasando por innumerables combinaciones entre ellos. Comprender su aplicación específica y qué se necesita para realizar sus tareas de manera eficiente es un buen requisito previo para determinar las especificaciones de los productos y las listas de características.

  • Factores de forma de los analizadores de espectro

    Los analizadores de espectro están ahora disponibles en todo tipo de tamaños, formas y niveles de complejidad imaginables. Para cada aplicación específica, VIAVI ha desarrollado una amplia diversidad de soluciones compatibles con una serie de mediciones de pruebas, trabajos de mantenimiento y tareas de solución de problemas.  

    Analizador de espectro de sobremesa

    El analizador de espectro con suministro de CA se conoce también como modelo de sobremesa. Algunos de estos analizadores de sobremesa se han diseñado para instalarse en bastidores de 19 pulgadas, mientras que otros están concebidos simplemente para colocarse sobre una mesa o banco de trabajo. La ventaja evidente de este factor de forma es su tamaño sin limitaciones. Esto permite una potencia de procesamiento mayor y un espacio ilimitado para puertos, controles y botones que ofrecen una mayor funcionalidad.

    Dado que los analizadores de espectro de laboratorio se pueden utilizar con regularidad junto con otros equipos como los osciloscopios, el modelo de sobremesa tiene el factor de forma perfecto para equipos híbridos que pueden funcionar como analizador de espectro y osciloscopio, u otras combinaciones similares de productos. Por definición, un analizador de espectro de sobremesa está concebido para permanecer en una ubicación fija, aunque algunos cuenten con baterías y eso los acerque a la categoría de equipos portátiles.

    Las mejoras en términos de duración de las baterías, encapsulado electrónico y procesamiento informático han permitido que se incorporen en los equipos portátiles (6,8 kg o menos) funciones que antes solo estaban disponibles en estos modelos de sobremesa. Estos avances también han contribuido a que muchos analizadores de espectro de sobremesa ocupen menos espacio en los entornos de laboratorio y fabricación donde se utilizan. La serie de analizadores de sobremesa de la plataforma de varias aplicaciones (MAP) de VIAVI es compatible con aplicaciones ópticas avanzadas, incluidos los análisis de señales de DWDM, las pruebas de sensibilidad y las pruebas de cumplimiento normativo automatizadas.

    Analizador de espectro portátil
    A medida que crece el número de aplicaciones en campo de los analizadores de espectro, la portabilidad cobra más importancia. Para adaptarse a las diversas condiciones ambientales, los analizadores de espectro portátiles necesitan también tener en cuenta la reducción de los reflejos en la pantalla, así como la ergonomía de los mandos y los controles.

    La serie CellAdvisor 5G ofrece un nivel superior dentro de la categoría de analizadores de espectro portátiles, ya que combina análisis de espectro en tiempo real en la onda milimétrica con funciones de pruebas de antena, verificación de fibra óptica y análisis de haces de la tecnología 5G. Un formato resistente y robusto, y la capacidad de soportar el transporte, la vibración y las condiciones climáticas son características esenciales del mejor analizador de espectro, las cuales ofrece también la categoría de analizadores de mano.

    Analizador de espectro de mano
    La definición de este tipo de analizador es obvia: se puede visualizar, controlar y utilizar en su totalidad mientras se sostiene en la palma de la mano. Evidentemente, las restricciones de peso y espacio de los analizadores de espectro de mano limitan la funcionalidad. Este tipo de dispositivo puede utilizarse cuando las necesidades en cuanto a la precisión o el ámbito de las mediciones son de menor envergadura. Entre los usos típicos de los analizadores de espectro de mano, se incluyen el seguimiento de interferencias de comunicación inalámbrica y la localización de señales sobre el terreno. Independientemente de la aplicación, siempre habrá que encontrar el justo equilibrio entre tamaño y precisión. El usuario tiene que decidir qué niveles de precisión, almacenamiento y capacidad de procesamiento son necesarios para la tarea que tiene entre manos.

    Analizador de espectro integrado
    Gracias a la potencia y la flexibilidad que ofrecen los ordenadores portátiles, las tabletas e incluso los smartphones, no es de extrañar que los analizadores de espectro se utilicen a menudo junto con otros dispositivos. Al sacar partido de la capacidad de procesamiento, conexión en red, memoria y visualización del dispositivo asociado, la “caja negra” que es inicialmente el analizador de espectro se puede utilizar para optimizar la precisión, el ancho de banda y el rango. Este enfoque tiene otras muchas ventajas, ya que las actualizaciones de software y la conexión en red de los dispositivos permite aprovechar los recursos de Internet, así como el software y el hardware común a cualquier tipo de dispositivo informático.

  • ¿Quién necesita un analizador de espectro?

    En su sentido más general, un analizador de espectro consiste en una herramienta para medir la potencia y las señales conocidas y desconocidas de un espectro. La lista de tecnologías y profesiones que pueden sacar partido a esta tecnología continúa ampliándose a medida que las herramientas se hacen más versátiles y compactas. 
    En entornos de laboratorio y producción, los analizadores de espectro se pueden emplear para diseñar, caracterizar y someter a pruebas cualquier producto que genere (o sea sensible a) ondas de radiofrecuencia, ópticas o acústicas de cualquier tipo. Con la adición de la funcionalidad inalámbrica de prácticamente cualquier dispositivo imaginable por medio del Internet de las cosas (IoT), las aplicaciones no parecen tener límites.
    Las implementaciones de estaciones base son la aplicación de campo clásica de los análisis de espectro de radiofrecuencia. A medida que los técnicos se enfrentan al vertiginoso ritmo de la implementación de la tecnología 5G, los analizadores de espectro portátiles versátiles y fáciles de usar contribuyen a una instalación de gran eficacia y una puesta en marcha segura. Las soluciones integradas, entre las que se incluyen OneAdvisor-800 y CellAdvisor 5G de VIAVI, se pueden emplear para comprobar rápidamente la integridad del cableado y aislar las ubicaciones de las pérdidas una vez que la torre se ha levantado y la fibra se ha instalado. Una vez que se ha finalizado la construcción, las características de análisis de espectro de radiofrecuencia avanzadas de estas mismas herramientas se pueden utilizar para:

    • Validar la propagación de la señal y la cobertura de radio
    • Realizar pruebas de interferencias por radio y localizar las fuentes con InterferenceAdvisor
    • Realizar pruebas de reflexión de antenas y validación de haces
  • Evolución del analizador de espectro

    Pasados 150 años desde que James Maxwell nos permitiese vislumbrar por primera vez el potencial ilimitado de las ondas aéreas, el analizador de espectro se ha convertido en una herramienta verdaderamente indispensable en los campos de la electrónica, la radiofrecuencia, el sonido y la óptica.

    Si el analizador de espectro no hubiese avanzado en ningún momento, no habría sido posible analizar los elementos de una señal ni medir la calidad de funcionamiento de un circuito. El láser habría continuado relegado al mundo de la ciencia ficción y las redes de telecomunicaciones que se han convertido en parte integral de la sociedad moderna no podrían haber existido. Dado que los analizadores de espectro pueden llevar a cabo una amplia diversidad de mediciones para varias funciones distintas, no podemos dejar de recalcar la utilidad de esta innovación.

    En gran medida como la evolución del “supercanal de comunicaciones” de la radio, cuando el número de aplicaciones creció exponencialmente a mediados del siglo XX, las funciones y las características disponibles para los analizadores de espectro modernos se han ampliado enormemente en la última década, dado que las tecnologías informáticas continúan proporcionando más capacidad a los factores de forma compactos.

    La gama de VIAVI de analizadores de espectro de radiofrecuencia y ópticos ilustra y acelera esta evolución. Los robustos analizadores de espectro portátiles compatibles con la tecnología 5G y las soluciones especializadas para todas las aplicaciones de blindaje, conexión Wi-Fi y sistemas ópticos ofrecen la clave para liberar todo el potencial de la tecnología actual y aportar datos de rendimiento e interferencias invisibles.

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