Spectrum Analyzers

Анализаторы спектра

Лучший на рынке набор портативных анализаторов спектра

Портативные анализаторы спектра VIAVI

Уже более 50 лет анализатор спектра служит незаменимым средством тестирования практически для всех форм радио- и волоконно-оптической связи. За счет определения частоты сигнала в ходе анализа спектра создается визуализация, необходимая для реализации потенциала 5G.

Стремясь активно использовать передовые технологии и удовлетворять интересы заказчиков, компания VIAVI создала ведущий в отрасли ассортимент анализаторов спектра для радиочастот и оптических соединений, а также аксессуаров к ним, предлагаемых в различных ценовых категориях. Это надежные интегрированные решения для анализа спектра, точность измерения и функциональность которых оптимально подходят для решения задач как в лабораторных условиях, так и на местах.

Чтобы получить базовую информацию об анализаторах спектра, прокрутите страницу до конца вниз.

ПРОДУКТЫ

Все тесты. Одна платформа. Один отчет.
CellAdvisor 5G
VIAVI CellAdvisor 5G — идеальное полевое портативное решение для контроля всех аспектов развертывания, технического обслуживания и управления базовых станций 5G.
The first WiFi/wireless LAN analyzer built for installers at all skill levels with intuitive capabilities for rapid characterization, optimization, and troubleshooting of home WiFi networks.
The OneExpert CATV signal analysis meter platform makes every technician an expert by verifying network performance and making troubleshooting simpler, faster, and more powerful than ever.
Первое решение для тестирования сетей в процессе эксплуатации с поддержкой поляризационного уплотнения и внутриполосного соотношения «сигнал/шум» для оптимизации производительности высокоскоростных сетей.
Compact, low-cost test solution for installation, maintenance, and upgrades of CWDM & DWDM networks.
Портативные РЧ-анализаторы CellAdvisor с функцией анализа Радио через оптику (RFoCPRI) имеют возможность работы с двумя портами и способны проводить тестирование антенн, анализ спектра, поиск помех и декодировать стандарты сотовой связи. Анализаторы представляют собой портативные анализаторы спектра в прочном компактном корпусе с набором дополнительных возможностей: измерители РЧ и оптической мощности, функцией проверки оптоволокна.
MAP Wideband Optical Spectrum Analyzer (mOSA-C1)
Optical grating-based spectrum analyzer with lab-grade spectral performance and the size and speed to deploy in production
Fully-automated, easy-to-use interference hunting solution that allows users to quickly locate an interference source by following guidance on a tablet-based map application

Важность анализаторов спектра

Как современный мир немыслим без использования радиочастот, потребность в которых растет с каждым днем, так и вашу работу сложно представить себе без анализатора спектра. 
Анализаторы спектра используются для измерения мощности входного сигнала относительно частоты в заданном диапазоне спектра. В самых ранних версиях именно эта функциональность отличала анализаторы спектра от осциллографов, так как позволяла увидеть частотную характеристику сигнала в дополнение к временной. Современные анализаторы спектра — источник подробных сведений о частоте сигнала (в МГц или кГц), его амплитуде, фазе и модуляции.

Неизбежным последствием беспроводной революции стало все более активное использование спектра частот и повышение плотности каналов, разнообразие источников интерференции, а также целый ряд вариантов дуплексирования и мультиплексирования сигнала, позволяющих «выжать» больше из радиоволн и оптоволокна. Анализатор спектра остается лучшим и единственным контрольно-измерительным решением для контроля и устранения неисправностей в этой сложной среде. И эта потребность универсальна: от момента проектирования нового оборудования связи до полевого тестирования, гарантирующего качество обслуживания.  

Типы анализаторов спектра

С точки зрения концепции и архитектуры анализатор спектра аналогичен базовому радиоприемнику. Добавление современного микшера, осциллятора и графического дисплея, где отображается мощность сигнала, превращает анализатор спектра в эффективное средство измерения и визуализации радиоволн. С годами технология анализатора спектра развивалась и улучшалась, а параллельно увеличивалось количество и сложность сценариев тестирования.

Cпектроанализатор преобразования развертки
В классической конструкции анализатора спектра использовался принцип супергетеродинного радиоприемника, который в 1918 году изобрел Эдвин Армстронг. Локальный осциллятор, используемый для формирования сигнала, сочетается с входным сигналом для трансляции частоты. Таким замысловатым способом частотой сигнала можно управлять с помощью осциллятора в сочетании с входной частотой на микшере цепи. В спектроанализаторе преобразования развертки осциллятор постоянно «отрабатывает» желаемую полосу частот, и именно эта полоса качания частоты появляется на экране.

БПФ-анализатор
Впервые цифровая технология в анализаторах спектра была применена благодаря быстрому преобразованию Фурье (БПФ). Этот технологический прорыв был назван по имени математического преобразования, изобретенного Джозефом Фурье в XIX веке. Его практическое применение заключается в том, что специальная логика используется для преобразования волновой формы в различные компоненты ее частоты за счет преобразования сигнала из временного компонента в частотный. БПФ-анализатор разделяет сигнал, а затем вновь собирает его на экране с помощью аналогово-цифрового преобразователя. Эта технология также позволяет получать информацию о фазе сигнала. 

Анализатор в режиме реального времени
К ограничениям БПФ-анализатора относятся неизбежные «слепые пятна» во времени, возникающие между циклами обработки сигнала. Но поскольку возможности обработки сигнала многократно выросли, это ограничение можно преодолеть за счет постоянного сбора данных, наложения циклов сбора данных и анализа волновой формы так быстро, чтобы ничего не упускать. Отсюда и название «анализатор в режиме реального времени». При анализе спектра в реальном времени (RTSA) также используется преобразование Фурье, но благодаря большей процессорной мощности можно хранить полную историю поведения сигнала. Переходные события или краткосрочные всплески, которые могут быть важны для пользователя, всегда фиксируются при использовании анализатора спектра в реальном времени.

Различные сценарии использования анализаторов спектра

Рост популярности Wi-Fi и развитие 5G только подчеркивают необходимость в самых современных технологиях анализа радиочастотного (РЧ) спектра. При расширении сетей связи анализаторы спектра применяются для расчета использования частоты и интерференции в каждой зоне. Портативный анализатор спектра также используется для определения точности беспроводного передатчика за счет сравнения частот и ширины полос исходящего сигнала с получаемыми на входе.

Установка на вышке сотовой связи

Потребность в передовых анализаторах РЧ-спектра нигде так не очевидна, как при развертывании новых башен сотовой связи, которые обеспечивают расширение охвата стандарта 5G по всему миру. Технология 5G NR выводит сотовую связь на новый уровень за счет использования полос миллиметровых волн высокой частоты, выше 26 ГГц. Для оптимизации полосы частот и покрытия 5G необходимо полноценно использовать современные функции, такие как дуплекс с временным разделением каналов (TDD) и динамическое распределение спектра (DSS).

Развертывание новой вышки сотовой связи стандарта 5G требует километров кабеля и десятков антенных массивов, чтобы реализовать современные возможности обработки сигналов. Многофункциональные контрольно-измерительные средства для монтажа и техобслуживания решают эту задачу, совмещая в себе спектральный анализ с тестированием интерференции, функциями проверки оптоволокна и кабелей, а также тестирования антенн. OneAdvisor-800 также включает в себя комплекс возможностей RTSA, в том числе измерения устойчивой мощности, что позволяет определить эффективность TDD и периодические нарушения сигнала.

РЧ-экранирование

В большинстве больниц электронное оборудование, располагающееся рядом с МРТ-системами, должно иметь радиочастотное экранирование, так как электроника может излучать случайные сигналы, которые могут искажать результаты исследований. Аналогичным образом, электромагнитная совместимость связана с нежелательными сигналами, которые излучают различные электрические и электронные устройства, и их влиянием на беспроводную связь.

Нежелательные сигналы могут влиять и на кабельные сети, по которым информация передается в дома и компании. Нарушение экранирования или подключения разъемов может привести к интерференции — от проникновения кабельного сигнала в эфир до нарушения передачи в других кабельных линиях. Специализированные портативные анализаторы спектра, такие как OneExpert CATV, идеально подходят для оперативного автоматизированного тестирования и выявления неисправностей в любом из сценариев.

Использование в Wi-Fi сетях

Спектроанализатор является важным инструментом анализа Wi-Fi сетей, количество и сложность которых постоянно возрастает. В сетях Wi-Fi с частотой от 2,4 до 60 ГГц постоянно возникают проблемы интерференции, наложения каналов и недостатка емкости. Устройство VIAVI WiFi Advisor исследует РЧ-спектр, визуализируя его в удобной форме, а также показывая используемые каналы. В реальном времени отображаются мощность сигнала, РЧ-интерференция и использование каждого канала. Анализатор Wi-Fi-спектра также обеспечивает параметры и рекомендации по оптимизации нагрузки и производительности Wi-Fi.

Использование в оптике

Хотя видимый свет часто воспринимается как природное явление, не имеющее отношение к радиоволнам, и то, и другое — виды электромагнитного излучения. Просто у видимого света гораздо более высокие частоты, чем у радиоволн. А поскольку частота и интенсивность являются неотъемлемыми характеристиками света, спектроанализатор может быть полезен для изучения источников видимого, ультрафиолетового и инфракрасного света.

Оптические технологии в связи были бы невозможны без анализа спектра. Такие инновации, как плотное спектральное мультиплексирование (DWDM), зависят от постоянной точности и неизменности каждого индивидуального сигнала. Оптический анализатор спектра OSCA-710 выполняет мгновенные измерения соотношений оптического сигнала/шума для описания и диагностики каждого используемого канала DWDM. Устройство проверки оптических каналов SmartClass OCC-55/-56 — дополнительное специализированное средство автоматического измерения мощности CWDM и DWDM на каждой длине волны / частоте.

Использование в звуке

Хотя частоты звуковых волн существенно ниже, чем у радиоволн, равно как и скорость их распространения по воздуху, базовое соотношение частоты и амплитуды применимо и в мире аудио. Звукорежиссеры могут пользоваться спектроанализатором для сравнения входных и выходных частот на концертной площадке, корректируя громкость разных частот соответственно и снижая громкость тех частот, которые вызывают нежелательную обратную связь или посторонний шум. Анализаторы звукового спектра также используются для анализа гармоник аудиосигнала и для проектирования ультразвуковых устройств.

Основы спектрального анализа

По сравнению с первыми моделями, базовая функциональность анализатора спектра поменялась незначительно. После включения устройства и выбора входа основные настройки включают в себя выбор средней частоты несущей, ширины развертки и эталонных уровней амплитуды (по оси Y). Разрешение по полосе пропускания (RBW), полоса видеосигнала (VBW) и время развертки используются для управления точностью измерений и изображения на экране. Поскольку RBW задает ширину фильтра, применяемого к сигналу, более низкое значение RBW означает более высокое разрешение и более детальное и точное представление сигнала.

Помимо этих базовых параметров и настроек, дополнительные функции обычно можно отнести к двум категориям: имеющие практическое значение и приятные, но необязательные. В первых коммерческих анализаторах спектра уже были такие практические функции, как регулировка чувствительности диапазона, маркеры частоты и регулировка времени развертки. К дополнительным функциям, которые крайне желательны для почти любого сценария использования, относятся маркеры шумов, поиск пиков, следящие генераторы и дополнительные порты входа для многоканального анализа.

Для анализатора РЧ-спектра добавление демодулятора позволяет пользователю «прослушивать» анализируемый сигнал. Спектральные маски выводят практичность маркеров на новый уровень, создавая профиль «приемлемого» сигнала и шума и показывая, насколько он укладывается в спецификацию. Передовые решения в РЧ-анализаторе VIAVI CellAdvisor также включают в себя такие функции, как анализ интерференции, выявление пассивной интермодуляции (PIM), дистанционное управление по Bluetooth и микроскопы для проверки оптоволокна.

А поскольку конструкция современных спектроанализаторов подразумевает тесную интеграцию с компьютерами, большая часть дополнительных функций, связанных с удобством пользования, возможностями программирования и подключений (посредством таких современных интерфейсов, как USB), более тесно связана с разработкой ПО, а не с оборудованием. Возможности, реализуемые программным образом, в наши дни практически безграничны. Среди полезных и интересных функций, которые появились на базе ПО и благодаря увеличению вычислительной мощности:

  • загрузка изображений с экрана в виде .jpg и .pdf,
  • функции сохранения и вывода памяти,
  • сенсорные экраны,
  • программируемые процедуры анализа фазового шума.

Как у любого электронного оборудования, функциональность и возможности могут изменяться от стандартных до поражающих воображение, включая неограниченные комбинации таковых. Для того чтобы определиться с техническими характеристиками и функциями нужного вам продукта, следует понять, как именно вы будете его использовать и что нужно для эффективной работы.

Форм-факторы спектроанализаторов

Сегодня анализаторы спектра предлагаются в любом мыслимом форм-факторе и любого уровня сложности. Для каждого конкретного сценария применения компания VIAVI разработала широкий спектр решений, позволяющих проводить измерения, техническое обслуживание и выявление неисправностей.  

Настольные анализаторы спектра

Устройства с питанием от сети переменного тока также известны как настольные модели. Некоторые из них предназначены для установки в 19-дюймовые стойки, а другие представлены в настольным исполнении. Очевидное преимущество этого форм-фактора — отсутствие ограничений по размеру. Это позволяет наращивать их вычислительную мощность и устанавливать неограниченное количество портов, ручек и кнопок, расширяя функциональность.

Поскольку анализаторы спектра в лабораторной среде могут регулярно использоваться в сочетании с другим оборудованием, таким как осциллографы, настольная модель идеально подходит для гибридного оборудования, которое может работать и как анализатор, и как осциллограф, а также в других аналогичных комбинациях продуктов. По определению настольный анализатор спектра предназначен для стационарного использования, хотя некоторые оборудованы аккумуляторами и могут частично относиться к портативным.

Благодаря росту вычислительной мощности, компактности электронных компонентов и росту продолжительности работы от аккумулятора у портативного оборудования (до 7 кг) появилась функциональность, которая раньше была только у настольных устройств. Эти достижения привели также к тому, что многие настольные анализаторы спектра теперь занимают значительно меньше места в лабораториях и на производстве. Настольные анализаторы серии VIAVI Multiple Application Platform (MAP) поддерживают современные сценарии использования для оптики, включая анализ DWDM-сигнала, проверку чувствительности и автоматическую проверку нормативного соответствия.

Портативный анализатор спектра
С ростом числа сценариев использования анализаторов спектра в полевых условиях растет важность портативности. Для учета меняющихся условий окружающей среды у портативных устройств должен быть экран с антибликовым покрытием и удобная эргономика корпуса и органов управления.

CellAdvisor 5G выводит категорию портативных устройств на новый уровень за счет сочетания анализа спектра в реальном времени в миллиметровом диапазоне с анализом лучей 5G, проверкой оптоволокна и тестирования антенн. Прочный защищенный корпус и возможность работать в условиях вибрации и плохой погоды, а также сложностей при транспортировке — обязательное условие для лучших портативных спектроанализаторов  .

Ручной анализатор спектра
Определение этого типа анализатора не требует пояснений: вы можете эффективно работать с устройством, удерживая его в руке. Очевидно, что ограничения ручных анализаторов спектра по массе и размерам ограничивают и их функционал. Этот тип устройства может использоваться тогда, когда не требуется особо высокая точность или масштаб измерений. Обычно ручные анализаторы спектра используются для анализа интерференции в беспроводной связи и определения местоположения сигнала на местах. Вне зависимости от сценария использования, размер и точность измерений всегда обратно связаны. Пользователю предстоит решить, какая точность, вычислительные возможности и функции хранения данных нужны для выполнения той или иной задачи.

Интегрированный анализатор спектра
Мощность и гибкость ноутбуков, планшетов и даже смартфонов делают возможным работу анализаторов спектра в паре с этими устройствами, что неудивительно. Используя возможности обработки, сетевого подключения, памяти и экрана другого устройства, анализатор спектра может решать собственные специализированные задачи, связанные с точностью измерений, полосами частот и диапазонами. В этом подходе есть и другие преимущества, так как обновления ПО и подключение устройств к сети открывают возможности Интернета, а также оборудования и ПО, распространенных в компьютерных устройствах.

Кому необходим анализатор спектра?

В самом общем смысле анализатор спектра может быть описан как средство измерения мощности спектра известных и неизвестных сигналов. Список специализаций и профессий, которым будет полезна эта технология, продолжает расти с появлением все более гибких и компактных устройств. 
В лабораторных и производственных средах анализаторы спектра могут использоваться для проектирования, описания и тестирования любого продукта, генерирующего (или воспринимающего) радиочастотные, оптические или звуковые волны любого рода. Теперь, когда возможности беспроводной связи есть практически у любого мыслимого устройства в рамках «Интернета вещей», сценарии использования практически не ограничены.
Классическим сценарием анализа спектра в полевых условиях является развертывание вышек сотовой связи. Стремительность развертывания 5G приводит к тому, что объем задач у технических специалистов постоянно растет, и им нужны гибкие и удобные портативные анализаторы спектра, которые позволят эффективно внедрять и запускать сети в эксплуатацию. Интегрированные решения, включая VIAVI OneAdvisor-800 или CellAdvisor 5G, могут использоваться для быстрой проверки целостности кабелей и изоляции точек потерь после монтажа вышек и подведения к ним оптоволокна. По завершении строительства передовые возможности анализа РЧ-спектра тех же устройств можно использовать для того, чтобы:

  • проверять радиопокрытие и распространение сигнала;
  • тестировать интерференцию беспроводной связи и выявлять ее источники с помощью InterferenceAdvisor;
  • тестировать отражение антенн и проверять лучи.

Эволюция анализатора спектра

За те 150 лет с момента, когда Джеймс Максвелл впервые продемонстрировал неограниченный потенциал радиоволн, анализатор спектра стал незаменимым инструментом в сферах электроники, РЧ, звука и оптики.

Без него было бы невозможно проанализировать компоненты сигнала или измерить характеристики цепи. Лазеры остались бы чем-то из мира фантастики, а сети связи, ставшие синонимом современного общества, не существовали бы вовсе. Поскольку анализаторы спектра могут выполнять различные измерения для нескольких различных функций, пользу этой инновации невозможно переоценить.

Во многом повторяя количество сценариев использования радиосвязи в середине XX века, возможности и функциональности современных анализаторов спектра существенно расширились за последнее десятилетие, а благодаря компьютерам устройства в компактных форм-факторах теперь умеют значительно больше.

Семейство анализаторов спектра VIAVI для РЧ и оптоволоконных сетей служит примером и двигателем такой эволюции. Надежные, готовые к работе в сетях 5G портативные анализаторы спектра и специализированные решения для самых разных типов систем, от Wi-Fi до волоконно-оптических, позволяют полноценно реализовать потенциал современной технологии, выявлять невидимую интерференцию и получать данные о производительности.

Подробнее

Решения

5G Solutions

Примечания к применению

Choosing the Right Spectrum Analyzer

Решения

DWDM

Поддержка на каждом этапе работы

Мы оказываем техническую поддержку, предоставляем услуги, программы обучения и все необходимые материалы. Наша деятельность направлена на максимальное повышение отдачи от ваших капиталовложений в систему VIAVI.

Наши услуги являются эффективным дополнением к системе VIAVI и другим приборам. Они входят в общую стоимость владения

Служба поддержки позволяет возврат некачественного или неисправного оборудования производителю для ремонта или калибровки

Решения для технического обучения, обучение использованию нашей продукции, смешанное обучение для техников, работающих с новыми или существующими изделиями

Центр технической поддержки оказывает помощь в эксплуатации и настройке изделий, а также в решении возникающих проблем

Спросите у специалиста

Обращайтесь к нам для получения дополнительной информации и ценовых предложений. У нас есть специалисты, готовые дать правильный ответ на любой ваш вопрос.