09/04/2015
Entrenador de Comunicaciones y RF
EC-800
DOMINIO de la FRECUENCIA y del TIEMPO
Cuando se dice que una señal está en el dominio del tiempo, significa que la señal se
expresa como una función del tiempo.
Los osciloscopios son instrumentos de medida de señal eléctrica que realizan las
mediciones en el dominio del tiempo.
Dominio de frecuencia significa observar la composición de frecuencia de una
señal.
Cada punto de frecuencia en el espectro representa una onda sinusoidal (que
podría ser una onda seno o coseno) de una sola frecuencia.
Si añadimos una señal de onda sinusoidal que tiene un período de 1 microsegundo a
un analizador de espectro, vamos a ver obviamente una señal a escala de 1
megahercio (MHz). Sabemos que la frecuencia es la inversa del período.
Una onda sinusoidal con un período de un microsegundo tiene una frecuencia de 1
MHz. Se puede medir el voltaje con un osciloscopio y la potencia (dBm) con un
analizador de espectro.
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SEÑAL SENOIDAL – EN TIEMPO ( FIG 10) Y EN FRECUENCIA ( FIG. 11 )
SEÑAL CUADRADA – EN TIEMPO ( FIG 12) Y EN FRECUENCIA ( FIG. 13 )
Si lo comparamos con un espectro de onda sinusoidal, podemos observar que,
además del punto en la escala de 1 MHz, otros puntos de señal aparecen en las
frecuencias más altas y con amplitudes menores. Por lo tanto, muestra que una
onda cuadrada también incluye una combinación de señales que son múltiplos de
la frecuencia fundamental de 1 MHz.
La señal de onda cuadrada en el dominio del tiempo se puede descomponer en
múltiples ondas armónicas básicas. La distribución de estos componentes
armónicos se puede ver claramente en el dominio de la frecuencia.
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Series de Fourier
Cualquier función periódica se puede descomponer en una suma infinita de funciones
seno (sin (nx)) y funciones coseno (cos (nx)). Aquí, n es un entero positivo (n = 1,2,3 ...).
Esto significa que cualquier función periódica puede ser creada por una combinación de
múltiples funciones sinusoidales.
Esto se puede expresar de la siguiente forma:
Cualquier función periódica f(x) con un periodo de 2π se puede descomponer,
clasificar y organizar en una combinación de tres tipos de funciones: la constante
a0, el grupo funcional coseno ancos(nχ) y el grupo funcional seno bnsin(nχ).
La constante llamada a0 es la componente continua (CC o DC) de una señal.
La serie de Fourier nos dice que cualquier función periódica puede ser considerada
como la suma de la componente de corriente continua, de múltiples términos seno
y de múltiples términos coseno.
Los coeficientes de la serie de Fourier que se han calculado a partir de las
integrales anteriores son la amplitud de cada uno de los armónicos(n).
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La figura anterior muestra que la diferencia de fase entre las dos señales no puede
ser vista en el dominio de la frecuencia.
Sin embargo, si la señal sinusoidal y la señal cosenoidal se suman, resultan en una
forma de onda con una amplitud mayor que, o bien tiene un desfase de π / 4 con
respecto a la onda sinusoidal o adelanta la onda cosenoidal por π / 4.
Esta forma de onda, se puede utilizar como forma de onda de referencia. Una señal
de referencia se necesita de forma que cuando se hace girar a 0° (45° o π/4)
permita a los vectores lineales ser utilizados para determinar la fase de las señales
seno y coseno, y por lo tanto la diferencia de fase.
Medir la diferencia de fase en el dominio de la frecuencia es lo mismo que realizar
un análisis del vector de la señal.
Esto requiere que los componentes a3 y b3 sean medidos de forma individual, y
luego la función cotangente, tan-1 (a3/b3), se puede utilizar para encontrar la fase.
Se necesita una analizador de señales vectoriales para mayor medición y análisis.
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ANALIZADORES de ESPECTRO
PRINCIPIOS BÁSICOS DE FUNCIONAMIENTO
Receptor de Banda Ancha
La función principal de un analizador de espectro es convertir la frecuencia de la
señal de entrada a una frecuencia (banda) que se pueda manejar.
La primera parte de un analizador de espectro se llama módulo de radiofrecuencia
y su tarea es reducir la señal de entrada de frecuencia. Un mezclador y un filtro
pasabanda se utilizan para disminuir la frecuencia
Supongamos que las dos frecuencias de entrada en el puerto de entrada son fRF y
fLO respectivamente y la frecuencia de salida es fIF. fIF está constituida por dos
señales de diferentes frecuencias (fLO- fRF y fLO + fRF) que aparecen en la salida al
mismo tiempo.
Atenuador
El atenuador limita la señal que llega al mezclador (al final de RF) a un cierto nivel. Si
la señal de entrada está por encima de un nivel de referencia, puede causar errores
de medición o ruido espurio.
Filtro de Ancho de Banda de Resolución
Cuando la frecuencia de la señal de entrada se convierte a FI (frecuencia intermedia), un
filtro RBW (resolution bandwidth o de ancho de banda de resolución) se utiliza para
discriminar las señales que están cercanas en frecuencia.
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La siguiente figura muestra como dos filtros diferentes RBW discriminan entre dos
señales que están cercanas en frecuencia. El ancho de banda de RBW2 es mayor que
el de RBW1.
Después de pasar el filtro RBW1 más estrecho, los componentes de las dos señales se
distinguen claramente una de otra como resultado. Pero en el filtro RBW2 más amplio,
el resultado no es tan claro como en RBW1. Podemos predecir que si el ancho de banda
de resolución de RBW2 es más amplio, podríamos incluso malinterpretar el resultado
como solo una señal. Esto también sucederá si estas dos señales están aún más cerca
en frecuencia.
Otro caso es cuando la amplitud de una señal es mucho más grande que otra; la
señal más pequeña todavía se puede detectar utilizando RBW1, pero se tapa si se
utiliza RBW2. La siguiente figura ilustra esta diferencia. Por ello, estos filtros se
conocen como filtros de ancho de banda de resolución.
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Detector
Tras el filtro RBW, el detector detecta la potencia y la convierte a tensión de CC a través
de un ADC (conversor analógico-digital) de modo que puede ser mostrada.
Filtro de Ancho de Banda de Vídeo
Se emplea después del detector para filtrar el ruido generado por este
La siguiente figura muestra cómo el VBW afecta a la salida mostrada. Si la señal bajo
prueba pasa a través de dos diferentes filtros VBW, en el que VBW1 es menor que
VBW2, podemos ver que la magnitud del ruido de fondo de VBW2 es mayor que en
VBW1. Pero hay que tener en cuenta que el nivel medio de ruido de fondo sigue
siendo el mismo. El filtro VBW sólo promedia el nivel de ruido; no afecta a la amplitud
global del ruido de fondo de la señal.
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La siguiente figura muestra cómo el VBW afecta a la salida mostrada. Si la señal bajo
prueba pasa a través de dos diferentes filtros VBW, en el que VBW1 es menor que
VBW2, podemos ver que la magnitud del ruido de fondo de VBW2 es mayor que en
VBW1. Pero hay que tener en cuenta que el nivel medio de ruido de fondo sigue
siendo el mismo. El filtro VBW sólo promedia el nivel de ruido; no afecta a la amplitud
global del ruido de fondo de la señal.
Analizador de Espectro Superheterodino
Si un sistema necesita reducir la frecuencia de una señal de entrada de 2,4 GHz (2400
MHz) hasta 20 MHz, necesitamos un oscilador local con una frecuencia de 2420 MHz
para alimentar el mezclador, y obtendremos dos señales con una frecuencia de 4820
MHz y 20 MHz, respectivamente, en el puerto de salida.
Debido a que lo que queremos es la señal de 20 MHz, las señales deben pasar a
través de un filtro pasabanda (o pasabajo) para extraer la señal de 20 MHz y excluir
cualquier otra señal no deseada (incluyendo la señal de 4820 MHz). Sin embargo,
aunque la frecuencia de la señal de 4820 MHz sea lo suficientemente alta para que
no pueda ser procesada, todavía podrá filtrarse para evitar ruido innecesario.
Los analizadores de espectro tienen un rango de frecuencias de entrada muy ancho. Por
ejemplo, con un rango de 500 kHz a 3 GHz, un oscilador local sintonizable necesita
desplazar la señal a una frecuencia más baja para generar una señal adecuada.
Utilizando los mismos ejemplos anteriores, en términos de 2400 MHz, podemos dejar
que la fuente de la señal del oscilador local sea 2420 MHz y produzca una señal FI de 20
MHz.
Sin embargo, esto nos dará problemas debido a que la señal del oscilador local de 2420
MHz y la señal de FI de 20 MHz está dentro del rango de frecuencias (dentro de 500 kHz
~ 3 GHz) del analizador . Se producirá más ruido. Esto es porque no todas las señales de
entrada están completamente aisladas en el mezclador.
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La frecuencia del oscilador local y de la frecuencia de la señal FI deben ser mayor
que la frecuencia de entrada. Este tipo de sistema receptor se conoce como un
sistema receptor superheterodino.
Por ejemplo, si diseñamos la señal FI para que sea igual a 3200 MHz, cuando la
entrada es 2400 MHz, la señal del oscilador local es igual a 5600 MHz. Una entrada
de oscilador local de 5600 MHz producirá la señal FI de 3200 MHz que deseamos,
así como la intermodulación de frecuencia de 8000 MHz (5600 + 2400). En otras
palabras, independientemente de si la señal de FI es 3200 MHz (o 8000 MHz), o la
señal LO es 5600 MHz, ambos no se convertirán en una fuente de ruido en el rango
de frecuencia de entrada.
Se ha cambiado la señal de entrada (2400 MHz) a una mayor FI (3200 MHz), pero
¿por qué no cambiamos a una menor frecuencia? Como un analizador de espectro
es un receptor de banda ancha, en primer lugar se ha de cambiar la FI a una
frecuencia más alta y a continuación cambiar la señal a una frecuencia más baja
en las etapas posteriores. Por lo tanto el barrido de los analizadores de espectro
por lo general necesitan varias etapas LO para convertir la FI inicial a la FI final.
Analizador de Espectro AE-366B.
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PRÁCTICA 1
Funcionamiento básico de un Analizador de Espectro
En esta práctica, se utiliza el analizador de espectro para capturar algunas señales
inalámbricas del entorno.
Equipos y materiales
Analizador de Espectros
Adaptador N-SMA
Antena 800-1000MHz
1.1 Objetivos de la práctica
Familiarizarse con la forma de utilizar el analizador de espectro y como configurar
parámetros, tales como la frecuencia, la amplitud y los marcadores.
1.2 Principios básicos de la práctica
Los analizadores de espectro se utilizan principalmente para medir magnitudes
físicas tales como la frecuencia y la amplitud de una señal. Para su funcionamiento
básico, en primer lugar se debe establecer el rango de frecuencias, a continuación,
la amplitud del nivel de referencia.
La figura es una captura de pantalla de un analizador de espectro típico.
El eje horizontal es la frecuencia y el eje vertical es la amplitud.
Un analizador de espectro se utiliza para realizar medidas de frecuencia y de su
relación con la amplitud.
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Hay dos formas de ajustar la frecuencia. Si la frecuencia de la señal que se desea
medir es conocida, entonces podemos establecer la frecuencia usando la
frecuencia central y las funciones de span. Si se ha de medir un rango de
frecuencias, entonces se ha de configurar la frecuencia de inicio y de fin.
1.3 Enunciado de la práctica
Conectar la antena al analizador de espectro para comprobar las ondas de radio en el
ambiente.
1.4 Pasos de la práctica
1.- Conectar la antena al analizador de espectros. Medir el nivel de transmisión de
una señal de teléfono móvil.
Debido a que la banda de frecuencias de un teléfono móvil está entre 800 MHz –
1900 MHz, se establecerá un rango de frecuencia entre 800 – 1900 MHz.
2.- Configuración del analizador de espectro:
Frecuencia inicial: 800 MHz.
Frecuencia final: 1900 MHz.
Nivel de referencia: -30 dBm.
RBW (RBW): Auto.
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3.- Ahora se han de ver algunas señales en la pantalla del analizador de espectro.
Identificar los tres picos más altos y anotar sus valores de frecuencia.
El nivel de referencia se puede utilizar para ajustar la potencia de la señal.
4.-Como los teléfonos móviles utilizan el salto de frecuencia, podemos utilizar la
función de retención de picos para mantener la lectura de la señal en la pantalla de
visualización.
Anotar la frecuencia y la amplitud de la señal.
5.- Cambiar el span a 5 MHz. Ajustar la frecuencia central de cada uno de los tres
puntos de frecuencia anteriores de forma secuencial, de forma que se pueda
observar cada uno con más precisión.
Anotar estos tres puntos de frecuencia en la Tabla 1-1.
6.- Ajustar las frecuencias centrales a cada uno de los tres puntos de frecuencia
1.5 Resultados de la práctica
Frecuencia: 946.17 MHz.
Amplitud: -68.1 dBm.
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Frecuencia: 936.4 MHz.
Amplitud: -69.3 dBm.
Tabla 1.1. Frecuencia y amplitud de la señal transmisora de un teléfono móvil.
1.6 Preguntas
Además de la señal del teléfono móvil, ¿qué otras señales inalámbricas se pueden
medir en el ambiente?
Respuesta: Hay varias otras señales inalámbricas con diferentes frecuencias
Por ejemplo, de 80 a 108 MHz están las señales de transmisión de FM.
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PRÁCTICA 2
2.- MEDICIÓN DE UNA FORMA DE ONDA DE BANDA BASE
Equipos y materiales
- Analizador de Espectros
- Entrenador de RF y Comunicación
- Adaptador N-SMA
- Cable RF 800 mm
2.1 Objetivos de la práctica
Medición y análisis de una señal básica.
Entender cómo utilizar el sistema del entrenador para emitir una señal de banda base.
2.2 Principios básicos de la práctica
Ajustar el entrenador para emitir una forma de onda sinusoidal de 1 MHz y utilizar el
analizador para medir su espectro.
2.3 Enunciado de la práctica
Ajusta y mide el espectro de una onda sinusoidal de 1 MHz. Mide la tasa de
armónicos en cada una de las frecuencias armónicas.
2.4 Pasos de la práctica
1.- Encender el analizador y el entrenador.
2.-Ajustar la banda base del entrenador de la siguiente
manera:
Forma de onda: Onda sinusoidal.
Frecuencia: 1 MHz.
Gira el control variable de amplitud en sentido horario hasta
el final.
3.- Conectar la señal de banda base desde la salida del puerto del entrenador a la
entrada del terminal del analizador usando el cable RF.
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4.- Configuración del analizador de espectro:
Frecuencia central: 2,5 MHz.
Frecuencia inicial: 0 kHz.
Frecuencia final: 5 MHz.
Nivel de referencia: 10 dBm.
RBW: Auto.
Los pasos 2 y 3 (abajo) se ajustarán automáticamente. Se pueden hacer los pasos 2 y 3
sólo como referencia.
5.- Utilizar la función Marcador en el analizador de espectro para determinar la tasa de
armónicos y dibujar el espectro en la tabla 2-1.
Después del paso 6, asegurarse que en los siguientes pasos se usa el marcador "Delta"
y no el marcador "Normal".
Ajustar el marcador Delta al pico de cada armónico y anotarlo dibujando un boceto
sencillo del espectro en la tabla 2-1.
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6.- Un generador de señal también se puede utilizar como una fuente de señal en la
medición anterior, pero hay que tener en cuenta que la amplitud de la señal de salida
no puede ser demasiado alta.
dBm es una unidad de potencia que está referenciada a 1 mW.
La fórmula para X dBm =10*log(Px/1mW)
Al poner 10 mW en la fórmula anterior, obtenemos 10 * log (10/1) = 10 * 1 = 10 dBm.
De forma similar, si introducimos 100 mW en la fórmula anterior, X = 10 * log (100
mW/1 mW) = 10 * 2 = 20 dBm.
Debido a que la tensión de salida de un generador de señal se expresa como la
tensión para una carga de 50 ohmios, se debe convertir la tensión a potencia. Unos
cuantos valores habituales se enumeran a continuación:
Si la tensión se mide sin carga en un osciloscopio, los valores Vpp y Vm se deben
multiplicar por 2. Por ejemplo, cuando se obtiene un valor de medición de 4Vpp sin
ninguna carga, es el equivalente de 2Vpp con 50 ohmios, o de 10 dBm después de la
conversión.
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2.5 Resultados de la práctica
La tasa del segundo armónico es: 34,0 dB.
La tasa del tercer armónico es: 44 dB
Tabla 2.1. Resultados de la práctica sobre el espectro de una onda sinusoidal.
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2.6 Preguntas
1.- ¿Qué es el espectro de una onda sinusoidal teórica y por qué es diferente de
la onda real medida?
Respuesta: Teóricamente el espectro de una onda sinusoidal sólo debe tener una
frecuencia. Sin embargo, debido a que el circuito que genera la onda sinusoidal tiene
distorsión armónica, los armónicos se introducen en la onda sinusoidal. Por esta
razón, su espectro tendrá más de una componente de frecuencia cuando se observa.
2.- ¿Cuáles son las características del dominio de frecuencia de la señal analizada?
Respuesta: Para señales complejas, el análisis de Fourier se puede usar para
descomponer una señal en un número de componentes sinusoidales. Cada
componente sinusoidal se caracteriza por su amplitud y fase. La amplitud y la fase de
cada componente sinusoidal está dispuesto en orden de frecuencia para formar un
espectro. En teoría los componentes sinusoidales en el espectro de la señal compleja
se puede ampliar hasta el infinito. Sin embargo, debido a que la energía de la señal
original generalmente se concentra en el rango de frecuencia inferior, los
componentes por encima de una cierta frecuencia son generalmente ignorados en
aplicaciones de ingeniería.
PRÁCTICA 3
3 DIFERENTES BANDAS BASE DE FORMA DE ONDA Y LA MEDIDA
DE SUS ARMÓNICOS
Equipos y materiales
- Analizador de Espectros
- Entrenador de RF y Comunicación
- Osciloscopio
- Adaptador N-SMA
- Cable RF 800 mm
3.1 Objetivos de la práctica
1.-Medir los armónicos que se emiten desde la señal de banda base.
2.-Utilizar los resultados de las mediciones para verificar el teorema de las series de
Fourier.
3.-Entender la relación interna entre el dominio del tiempo y el dominio de la
frecuencia de una señal.
4.- Utilizar esta práctica para familiarizarse con la forma de medir las características
espectrales de una señal típica, tales como la amplitud y frecuencia.
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3.2 Principios básicos de la práctica
Configurar la forma de onda en el entrenador y medir el espectro armónico.
Cambiar a una forma de onda diferente y medir el espectro armónico. Comparar las
diferencias.
3.3 Enunciado de la práctica
Uso de un analizador de espectro y cómo utilizar el entrenador mediante el análisis
del espectro de una onda simple triangular y cuadrada.
3.4 Pasos de la práctica
1.-Enciende el analizador y el entrenador.
2.-Configuración del entrenador:
Forma de onda: triángular.
Frecuencia: 1 MHz.
3.-Gire el selector de amplitud en sentido
horario hasta el final.
4.-Conectar la señal de banda base desde el puerto de salida del entrenador al terminal
de entrada del analizador con el cable de RF.
5.- Configuración del analizador:
Frecuencia central: 15 MHz.
Frecuencia inicial: 0 kHz.
Frecuencia final: 30 MHz.
Nivel de referencia: 0 dBm.
RBW: Auto.
Utilizar la función Marcador en el analizador de espectro para determinar la relación
armónica y dibujar el espectro
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Utilizar el marcador "Delta" se utiliza en los siguientes pasos y no el marcador
"Normal". Ajustar el marcador Delta al punto máximo de cada armónico y dibujar un
boceto sencillo del espectro
6.- Seleccionar la onda cuadrada en el módulo de banda base del entrenador. Hacer
las mismas mediciones de espectro que se realizaron en pasos anteriores.
7.- Observar el espectro de onda cuadrada que aparece en el analizador de
espectro. Utilizar la función Marcador para registrar la tasa de armónicos y dibujar
el espectro . Dibujar el espectro de onda cuadrada como se hizo previamente para
la onda triangular. Desactivar el marcador delta (Δ-marcador) que se utilizó
originalmente con la onda triangular.
Medir la tasa de cada armónico mediante los pasos siguientes:
Medir la tasa de armónicos de orden superior.
8.- Después de medir el espectro, conectar el puerto de salida al puerto de entrada del
osciloscopio y medir en el dominio del tiempo la forma de onda de la onda triangular y
de la onda cuadrada.
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3.5 Resultados de la práctica
Resultados de la práctica sobre el
espectro de una onda triangular.
Forma de onda en el dominio del tiempo
de una onda triangular de 1 MHz.
Resultados de la práctica sobre el
espectro de una onda cuadrada
de 1 MHz.
Forma de onda en el dominio
del tiempo de una onda
cuadrada de 1 MHz.
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2.- Para la forma de onda triangular, mide la tasa de armónicos del 3º y 5º armónico.
Para la forma de onda cuadrada, mide la relación armónica del segundo y tercer
armónico.
Tasa de armónico del tercer armónico
para onda triangular (19dB).
Tasa de armónico del segundo
armónico para onda cuadrada (36 dB).
Tasa de armónico del quinto armónico
para onda triangular (30 dB).
Tasa de armónico del tercer armónico
para onda cuadrada (10 dB).
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3.6 Preguntas
1.-Compara los resultados de medición en el dominio de la frecuencia y en el dominio
del tiempo, y considera la relación con la teoría de series de Fourier.
Respuesta: De acuerdo con la teoría de Fourier, cualquier señal periódica puede
descomponerse en un número de ondas sinusoidales que están compuestas de un
número de diferentes frecuencias.
PRÁCTICA 4
4 MEDIDA DE LA PORTADORA RF
Equipos y materiales
- Analizador de Espectros
- Entrenador de RF y Comunicación
- Adaptador N-SMA
- Cable RF 800 mm
4.1 Objetivos de la práctica
-Medir una señal de RF del entrenador.
- Realizar mediciones de más parámetros importantes, como el ruido de fase y la
distorsión de armónicos.
4.2 Principios básicos de la práctica
Un bucle de enganche de fase (PLL) es un sistema de control de error de fase.
Compara la fase entre una señal de referencia y una señal de salida para generar un
voltaje de error de fase que ajuste la salida de frecuencia del oscilador controlado por
tensión - con el propósito de sincronizar la frecuencia de salida con la señal de
referencia. La estructura básica del circuito se muestra en la figura
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PD es el detector del bucle de enganche de fase, LF es el filtro de bucle y VCO son las
siglas de oscilador controlado por voltaje.
La pureza de la señal de salida del VCO está directamente relacionada con el ruido de
fase. Cuanto menor es la distorsión de la señal de salida, menor son los componentes
armónicos y el ruido que contiene la señal de salida.
El ruido de fase por lo general se especifica en dBc/Hz a un determinado valor de
desplazamiento de frecuencia, donde dBc es dB en relación con la frecuencia central.
El ruido de fase de un oscilador se normaliza al ruido generado en un ancho de banda
de 1 Hz. El ruido de fase generalmente se calcula utilizando la fórmula siguiente,
donde fm es la frecuencia de una sola banda lateral de la portadora y PSSB es la
potencia de banda lateral medida:
B = 1.2RBW (RBW es el ancho de banda de
resolución)
Ruido de fase.
4.3 Enunciado de la práctica
- Medir el espectro de la señal RF.
- Medir la distorsión armónica de la señal RF.
- Medir el ruido de fase de la señal RF.
4.4 Pasos de la práctica
► Medida del espectro de la señal RF y la distorsión del harmónico.
1.- Encender el entrenador y el analizador.
2.-Conectar la salida RF/FM del entrenador a la entrada del
terminal del analizador con el cable RF.
3.- Configuración del analizador:
Span: Span Completo.
Nivel de referencia: 0 dBm.
RBW: Auto
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4.- En el espectro observado, utiliza la función de
marcador para medir la amplitud de cada punto
de frecuencia. La función de Siguiente Pico se
puede utilizar para encontrar cada pico
consecutivo. Dibujar los resultados
5.- La tasa de armónicos de cada armónico se
puede medir de acuerdo con los siguientes
pasos. Dibujar los resultados
Para los dos últimos pasos, el span es bastante
grande, y puede producir algunos errores. Para
encontrar el segundo y tercer armónico, es
posible que se tenga que ajustar la frecuencia.
Anotar los resultados
► Medida del ruido de fase RF.
1.- Enciende el entrenador y el analizador.
2.- Ajusta el módulo del entrenador Sintetizador RF / FM de la siguiente manera
Frecuencia de la portadora: 875 MHz.
3.- Conectar la salida del puerto RF/FM del entrenador a la entrada del terminal del
analizador con el cable RF.
4.- Configuración del analizador de espectro:
Frecuencia central: 875 MHz.
Span: 1 MHz.
Nivel de referencia:0dBm.
RBW: Auto
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5.- Anotar la potencia de la portadora. Configura la desviación de la frecuencia de la
portadora fm a una desviación (Δ) de 100 kHz. Utiliza la función de marcador Delta en
el analizador de espectro para medir el valor Δ.
Anotar el valor, a continuación, calcula el ruido de fase de acuerdo a la fórmula, y
dibujar el espectro y los resultados de la medición .
6.- Ajustar la frecuencia de salida PLL a 900 MHz, y de nuevo medir la potencia y el
ruido de fase correspondiente a la frecuencia.
Anotar la potencia de la portadora. Ajustar la desviación de la frecuencia portadora fm
a una desviación (Δ) de 100 kHz. Utiliza la función de marcador Delta en el analizador
de espectro para medir el valor Δ.
Anotar el valor, a continuación calcular el ruido de fase de acuerdo a la fórmula, y
dibujar el espectro y medición de los resultados
7.- Ajusta la frecuencia de salida PLL a 910
MHz, y mide de nuevo la potencia y el
ruido de fase correspondiente a la
frecuencia
Anotar la potencia de la portadora.
Ajustar la desviación de la frecuencia
portadora fm a una desviación (Δ) de
100 kHz. Utiliza la función de
marcador Delta en el analizador de
espectro para medir el valor Δ.
Anotar el valor, a continuación, calcular el ruido de fase de acuerdo a la fórmula, y
dibujar el espectro y los resultados de la medición
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4.5 Resultados de la práctica
Medida del espectro de la señal RF.
Medidas de los armónicos de la señal RF.
Medida del segundo armónico (14 dB)
Medida del tercer armónico (24,2 dB).
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Medida del ruido de fase de la señal RF.
Frecuencia de la portadora: 875.09MHz
Potencia de salida: -6.9dBm
Ruido de fase: -30.9-10lg(1.2*50000)+2.5=
-76.18dBc/Hz(100KHz)
Resultados de las medidas del ruido de fase (875 MHz).
Medida del ruido de fase de la señal RF.
Frecuencia de portadora: 900,09 MHz
Potencia de salida: -8,0 dBm
Ruido de fase: -32-10lg(1.2*50000)+2,5=
-77,28dBc/Hz(100KHz)
Resultados de las medidas del ruido de fase (900 MHz).
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Medida del ruido de fase de la señal RF.
Frecuencia de portadora: 910,1 MHz
Potencia de salida: -9,0 dBm
Ruido de fase: -32-10lg(1.2*50000)+2,5=
-77,28dBc/Hz(100KHz)
Resultados de las medidas del ruido de fase (910 MHz).
4.6 Preguntas
1.- ¿De qué partes se compone un circuito PLL? Explica la función de cada parte.
Respuesta: Un bucle de enganche de fase se compone principalmente de un detector
de fase, un filtro de bucle y un oscilador controlado por tensión (VCO).
El detector de fase es principalmente responsable de la detección de un error de fase
entre la señal de referencia de entrada y la señal de salida del VCO. La señal de salida
del detector de fase, después de pasar a través del filtro de bucle para filtrar la
señales de alta frecuencia y ruido, se envía al VCO para ajustar la frecuencia de salida
del oscilador.
Cuando la frecuencia y la fase de la señal de salida del VCO es diferente a la de la
señal de referencia, el proceso anterior seguirá adelante hasta que la frecuencia y la
fase de la señal de salida del VCO sean iguales que la de la señal de referencia.
2.- ¿Cuáles son las ventajas de un PLL?
Respuesta: Un PLL puede filtrar el ruido al mismo tiempo que bloquea la señal
portadora para funcionar como un filtro de banda estrecha.
Un PLL es esencialmente un sistema no lineal. También tiene un efecto de umbral
cuando se ve afectado por fuerte ruido. Sin embargo, cuando se utiliza como un
demodulador de FM, el rendimiento umbral puede ser mejor que los circuitos que
utilizan un limitador y un discriminador. Por lo tanto, un PLL puede hacer un
seguimiento de la entrada de fase VCO, y al mismo tiempo tener un buen efecto de
filtrado de ruido.
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3.- Explica las causas de ruido de fase ¿Cómo se puede mejorar el ruido de fase?
Respuesta: En la señal de salida del oscilador, se genera ruido principalmente de los
transistores y circuitos pasivos. Debido a que el oscilador es un elemento no lineal,
los niveles de tensión y de corriente del ruido cambian continuamente con el
oscilador. Para mejorar el ruido de fase, en primer lugar, hay que utilizar elementos
activos con un índice bajo de nivel de ruido, y en segundo lugar hay que usar
circuitos de resonancia con un alto factor Q.
ANEXO P4 – CIRCUITO PLL
El detector de fase contiene dos flip-flops D, dos interruptores de transistor, un
circuito de carga, un inversor y una puerta AND. Cada flip-flop D tiene una señal de
reloj CK y una señal de borrado CLR
. Las salidas de los dos flip-flop D, hacia la salida UP y DN, respectivamente,
constituyen la salida del detector de fase Ud. Los estados UP, DN, y de salida de los
flip-flops D se muestran en la tabla 1. Cuando las señales UP y DN son a la vez un "1"
lógico, ambos flip-flops D se desactivarán debido a la puerta AND. Esto evitará que los
transistores se desactiven al mismo tiempo y prevendrá que la alimentación (VCC) se
cortocircuite directamente a tierra.
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09/04/2015
Se puede ver el estado de salida de Ud cuando U1 y U2 tienen diferentes fases.
El oscilador controlado por voltaje (VCO)
Un diodo controlado por voltaje se utiliza para cambiar el valor de capacitancia del
circuito de oscilación que cambia la frecuencia de oscilación.
El oscilador es un elemento no lineal, la tensión y la corriente de ruido que es
generada variará con los cambios en la frecuencia de oscilación. El ruido de fase
afecta a la pureza espectral del oscilador.
El ruido de fase y jitter son dos medidas relacionadas, asociadas al mismo evento.
Idealmente, la frecuencia fija de una señal de pulso perfecta (1 MHz, por ejemplo)
debe ser exactamente 1 microsegundo con una transición cada 500 ns.
Lamentablemente, sin embargo, la señal perfecta no existe. Como el período entre
cada pulso varía, el tiempo de llegada de cada impulso sucesivo es incierto. Esta
incertidumbre es el ruido de fase, que también podría considerarse como jitter.
Filtro de Bucle
El filtro de bucle (LF) se utiliza para filtrar los componentes de alta frecuencia y el
ruido en la señal de salida del detector de fase con el fin de dejar sólo una señal de CC
y utilizar esta señal de CC para controlar la frecuencia de salida del VCO. Por lo tanto,
el filtro de bucle es en realidad un filtro pasa-bajo.
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PRÁCTICA 5
5 MEDIDA DE LA SEÑAL AM
Equipos y materiales
- Analizador de Espectros
- Entrenador de RF y Comunicación
- Adaptador N-SMA
- Cable RF 100 mm
- Cable RF 800 mm
5.1 Objetivos de la práctica
- Aprender los principios de funcionamiento de la modulación de amplitud.
- Utilizar el analizador de espectro para medir las características de AM de una señal RF.
5.2 Principios básicos de la práctica
5.3 Enunciado de la práctica
1.- Medir la forma de onda y el espectro de una onda AM.
2.- Medir el espectro de la onda AM con diferentes frecuencias de portadoras y con
señales moduladoras de diferentes amplitudes.
5.4 Pasos de la práctica
1.- Encender el entrenador y el analizador de espectro.
2.- Configuración del entrenador:
- Establecer en el entrenador el estado de encendido por defecto.
- Conectar el puerto de salida en el módulo de banda base al puerto AM de entrada
(AM in) del modulo AM, usando un cable RF.
- Conectar el puerto de salida RF/FM en el Sintetizador RF/FM al puerto RF de entrada
(RF in) del módulo AM con un cable RF.
- Girar el control variable en sentido horario hasta el final.
3.- Conectar el puerto de salida AM al puerto de entrada del analizador de
espectro con el cable RF de 800 mm.
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4.- Configuración del analizador de espectro:
Frecuencia central: 880 MHz.
Span: 5 MHz.
Nivel de referencia:0 dBm.
RBW: Auto.
5.- Utilizar la función Marcador para medir el componente portadora de la onda AM en
el analizador de espectro y la potencia de la bandas laterales superior e inferior.
Utilizar el osciloscopio para medir la tensión en TP4 en relación con la posición del
control variable (es decir, la amplitud de modulación).
Dibujar el diagrama del espectro.
6.- Girar el control variable en sentido antihorario a la mitad. Medir el voltaje con el
osciloscopio. Al cambiar la amplitud de salida de la señal de modulación, ¿se observa
algún cambio en el espectro? Anotar el resultado
7.- Girar el control variable en sentido antihorario para disminuir la tensión de
salida. Medir el voltaje con el osciloscopio.
Observar los cambios en el espectro de la onda AM y anotar los resultados.
8.- Girar el potenciómetro en sentido horario hasta el máximo. Usar el pulsador UP
en el módulo de banda base para ajustar la frecuencia de la señal moduladora. ¿Se
puede observar algún cambio en el espectro de la onda AM?
Comparar los resultados de la práctica con los resultados de la frecuencia de la
banda base original de 100 kHz y anotar los resultados .
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9.- Utilizar el pulsador UP en el módulo
de banda base para ajustar la frecuencia
de la señal moduladora. ¿Se observa
algún cambio en el espectro de onda
AM? Anotar el resultado .
10.- Después de completar los pasos de la práctica anterior, pulsar el pulsador Reset, y
luego usar el botón UP del módulo sintetizador RF/FM para cambiar la frecuencia de la
señal portadora. ¿Hay algún cambio en el espectro de la onda AM? Compara los
resultados de la práctica con el resultado de la portadora original de frecuencia 880
MHz y anotar los resultados .
11.- Utilizar el pulsador DOWN del módulo Sintetizador RF/FM para cambiar la
frecuencia de la señal portadora. Observar si hay algún cambio en el espectro de
ondas AM y anotar los resultados.
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5.5 Resultados de la práctica
1.- Cambio de la tensión de modulación
Tensión de modulación: (Vpp: 2,4 Vpp)
Potencia de la portadora: -27.8dBm
Índice de Modulación: -27.8-6.0=-33.8dBm
Potencia de banda lateral inferior: 1
Tensión de modulación: (Vpp: 1,8 Vpp)
Potencia de la portadora: -27,8dBm
Índice de Modulación: -27,8-10,0=-37,.8dBm
Potencia de banda lateral inferior: 0,63
Tensión de modulación: (Vpp: 0,6 Vpp)
Potencia de la portadora: -27,8dBm
Índice de Modulación: -27,8-17,0=-44,8dBm
Potencia de banda lateral inferior: 0,28
Conclusión: A partir de los datos experimentales se puede observar que al cambiar la
amplitud de la tensión de modulación, se producirá un cambio proporcional en la
amplitud de las frecuencias de la banda lateral superior y banda lateral inferior en la
forma de onda modulada. Esto no afecta a la amplitud de la potencia de la portadora.
Desde los resultados calculados, se puede observar que el cambio de la amplitud de la
señal moduladora también puede cambiar el índice de modulación.
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2.- Cambio de la frecuencia de la señal moduladora
Frecuencia moduladora: (100 kHz)
Potencia de la portadora: -27,8 dBm
Potencia de la banda lateral inferior:
-27,8-3,9=-31.7 dBm
Frecuencia moduladora: (300 kHz)
Potencia de la portadora: -27,8 dBm
Potencia de la banda lateral inferior:
-27,8-13=-40.8 dBm
Frecuencia moduladora: (600 kHz)
Potencia de la portadora: -27,8 dBm
Potencia de la banda lateral inferior:
-27,8-19=-46.8 dBm
Conclusión: La distancia desde la banda lateral superior e inferior a la portadora en la
onda AM cambia con respecto a los cambios realizados en la frecuencia de la señal
moduladora, y es igual a la frecuencia de la señal modulada. La amplitud de la banda
lateral inferior y superior disminuye ligeramente con el incremento de la frecuencia en
la señal moduladora.
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3.- Cambio de la frecuencia de la portadora
Frecuencia de la portadora: (882 MHz).
Frecuencia de la portadora: (880 MHz).
Frecuencia de la portadora: (878 MHz)
Conclusión: Cambiar la frecuencia de la portadora no afecta a la amplitud de la señal
modulada. La frecuencia de las bandas laterales de la señal modulada en ambos lados
de la portadora siguen el cambio en la frecuencia de la portadora. La distancia a la
portadora permanece constante cuando la portadora se desplaza.
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5.6 Preguntas
1.- Si cambiamos la frecuencia de la onda moduladora pero mantenemos la amplitud
de la misma, se verá afectada la onda AM?
Respuesta: A partir de los resultados de la práctica, podemos ver que cuando cambia
la frecuencia de la onda moduladora, pero se mantiene la amplitud de la misma, la
diferencia en frecuencia entre la banda lateral inferior y banda lateral superior
aumenta con un incremento en la frecuencia de la señal moduladora. La totalidad del
ancho de banda de la onda modulada es dos veces el espectro de la señal moduladora.
2.- Si se cambian los cables de entrada en los módulos AM (conectando la señal de
banda base a la terminal "RF in" y la señal portadora al terminal "AM in"). ¿Qué
sucederá y por qué?
Respuesta: A partir del resultado de la práctica, podemos ver que la onda AM puede
ser finalmente modulada, lo que muestra que el circuito de modulación utilizado en
esta práctica probablemente usa un modulador equilibrado con diodos simétricos.
PRÁCTICA 6
6 MEDIDA DE LA SEÑAL FM
Equipos y materiales
- Analizador de Espectros
- Entrenador de RF y Comunicación
- Adaptador N-SMA
- Cable RF 100 mm
- Cable RF 800 mm
6.1 Objetivos de la práctica
- Comprender los principios de funcionamiento de la modulación de frecuencia.
- Utilizar un analizador de espectro para medir las características de una onda FM.
- Dominar los principios básicos de bucle de enganche de fase que se utilizan en FM.
6.2 Principios básicos de la práctica
1. Análisis en el dominio del tiempo.
2. Análisis del dominio de la frecuencia
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6.3 Enunciado de la práctica
1.- Medir el espectro de ondas FM.
2.- Observar cómo la amplitud de la señal moduladora afecta a la desviación de
frecuencia de la onda FM.
3.- Observar cómo la frecuencia de la señal moduladora afecta a la desviación de
frecuencia de la onda FM.
6.4 Pasos de la práctica
1.- Encender el entrenador y el analizador de espectro.
2.- Configurar el entrenador de la siguiente manera:
En el estado por defecto (el estado de puesta en marcha), gira el control variable a
la posición mínima.
Conectar el puerto de salida en el módulo de banda base al puerto de entrada de
FM del módulo Sintetizador RF / FM con un cable de RF.
Conectar el puerto de salida de RF/FM al puerto de entrada de RF en el analizador
de espectro con un cable de RF.
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3.- Configuración del analizador de espectro:
Frecuencia central: 880 MHz.
Span: 50 MHz.
Nivel de referencia:0 dBm.
RBW: Auto (estado por defecto: 100 kHz).
4.- Usar la función Marcador del
analizador de espectro y medir la
posición de la portadora en este
momento.
5.- Girar el control variable en sentido horario a una posición arbitraria. Medir el
voltaje con un osciloscopio.
¿El espectro de la onda de FM cambia después de que la amplitud de salida de la señal
de modulación ha cambiado?
Seguir los pasos a continuación para medir la desviación de frecuencia y anotar los
resultados.
6.- Girar el control variable en sentido anti-horario de nuevo a una posición diferente.
Medir el voltaje con un osciloscopio.
¿El espectro de la onda FM cambia cuando la amplitud de salida de la señal moduladora
cambia?
Seguir los pasos a continuación para medir la desviación de frecuencia y anotar los
resultados .
7.- Ajustar el control variable a la posición máxima. Repetir los pasos anteriores y
anotar los resultados
8.- Después de seguir los pasos de la práctica anterior, observar si hay algún cambio
en el espectro de la onda FM cuando se usa el pulsador UP del módulo de banda
base que se utiliza para cambiar la frecuencia de la señal moduladora. Comparar
esto con la señal de banda 100 kHz original y anotarlo
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9.- Cambiar la frecuencia de la señal de modulación a 600 kHz. Observar el cambio
en el espectro de la onda FM y anotar los resultados
10.- Cambiar la frecuencia de la señal moduladora a 1 MHz. Observar el cambio en el
espectro de la onda FM y anotar los resultados
11.- Después de seguir los pasos de la práctica anterior, pulsar el botón de Reset, y
minimizar la amplitud de la señal moduladora con el fin de ver el espectro de FM en
un span de 50 MHz. A continuación, utilizar el pulsador DOWN en el módulo
sintetizador RF / FM para cambiar la frecuencia de la señal portadora. Observar si
hay algún cambio en el espectro de ondas de FM. Comparar este resultado con la
frecuencia portadora original de 880 MHz y anotarlo.
12.- Ajustar la frecuencia de la portadora de
nuevo. Observar si hay algún cambio en el
espectro de ondas de FM y anotarlo
6.5 Resultados de la práctica
1.- Cambio de amplitud de la señal moduladora.
Tensión moduladora: Vpp: 0,8 Vpp
Desviación de frecuencia: 4.2MHz
Índice FM: 42
Tensión moduladora: Vpp: 1,8 Vpp
Desviación de frecuencia: 8,7 MHz
Índice FM: 87
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Tensión moduladora: Vpp: 2,4 Vpp
Desviación de frecuencia: 12,8 MHz
Índice FM: 128
Conclusión: Al mantener la frecuencia de modulación sin cambios, la desviación de
frecuencia de la señal modulada aumenta con el aumento de amplitud de la señal
moduladora. La amplitud de la señal modulada permanece constante.
2.- Cambio de frecuencia de una señal FM
(Frecuencia moduladora: 100 kHz)
(Frecuencia moduladora: 300 kHz)
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(Frecuencia moduladora: 600 kHz)
(Frecuencia moduladora: 1 MHz)
Conclusión: La frecuencia de la señal moduladora afecta a la velocidad a la que cambia
la frecuencia lateral. Incrementando la frecuencia de la señal de modulación, con la
condición de mantener la amplitud de la señal moduladora sin cambios, disminuirá el
índice de modulación (Mf).
Mientras tanto, el componente de frecuencia lateral se reduce, pero el ancho de banda
permanece sin cambios.
3.- Cambio de la frecuencia portadora
Frecuencia Portadora: 875 MHz
Frecuencia Portadora: 880 MHz
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Frecuencia Portadora: 890 MHz
Conclusión: Después de que la señal moduladora es modulada en la señal
portadora, cualquier cambio en la frecuencia de la portadora no tiene efecto sobre
otros parámetros de modulación.
4.- Dibujar la forma de onda en el dominio de tiempo de la onda AM que se
mide con el osciloscopio.
6.6 Preguntas
1.- Para las ondas de FM, si mantenemos la amplitud de la señal moduladora
constante y doblamos la frecuencia, ¿cómo será la desviación de frecuencia y el
cambio de ancho de banda de la señal modulada?
Respuesta: A partir del análisis de los resultados de la práctica, podemos ver que la
desviación de frecuencia permanece constante, pero el ancho de banda se reducirá a
la mitad.
2.- Calcular el índice de FM del circuito de modulación a partir de los datos medidos
obtenidos a partir del analizador de espectro.
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PRÁCTICA 7
7 USO DEL ANALIZADOR DE ESPECTRO EN SISTEMAS DE COMUNICACIÓN
ACPR y OCBW son parámetros importantes en la medición de las señales de RF
moduladas.
ACPR es la relación de cantidad de potencia filtrada a un canal adyacente del canal
principal.
OCBW es el ancho de banda ocupado que contiene un porcentaje específico del total
de potencia del canal.
Esta práctica, por lo tanto, tiene un alto valor práctico para la medición de potencia
de RF CDMA y campos relacionados.
Equipos y materiales
Analizador de Espectros
Entrenador de RF y Comunicación
Adaptador N-SMA
Cable RF 100 mm
Cable RF 800 mm
7.1 Objetivos de la práctica
- Entender los principios de medición ACPR y realizar medidas ACPR reales.
- Entender los principios de medición OCBW y realizar medidas OCBW reales.
7.2 Principios básicos de la práctica
1. Medición ACPR
ACPR (Tasa de Potencia de Canal Adyacente) es la relación de la cantidad de
potencia filtrada a un canal adyacente desde el canal principal. Representa la
cantidad de potencia del transmisor que se filtra en la banda de transmisión de
otros canales.
El canal adyacente por lo general se refiere a los canales adyacentes más cercanos
al canal de transmisión. Otros canales también se pueden utilizar, dependiendo de
los requisitos de medición.
Cuando dos señales con frecuencias similares entran en un amplificador de
potencia RF, no hay sólo dos señales de salida, sino que también hay señales de
intermodulación (señal de entrada 1 ± señal de entrada 2). Una entrada y salida
típica se muestra en la figura 7-1.
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Figura 7.1. Entrada y salida del
amplificador de potencia RF.
Figura 7.2. Definición de ACPR
De acuerdo con la figura 7.2. , sabemos que ACPR = 10log (Padj /Pcarrier).
Cuando se utiliza un analizador de espectro para medir ACPR, primero se deberán
seleccionar los valores apropiados para el ajuste de span y el ancho de banda de
resolución (RBW). El span debe ser mayor que la medida del ancho de banda. El RBW
debería ser igual a aproximadamente el 1% de la medida del ancho de banda. Debido a
que el tiempo de barrido del analizador de espectro es inversamente proporcional al
cuadrado de RBW, los ajustes RBW deben ser considerados.
.
El RBW no debería ser más del 4% de la medida del ancho de banda del canal. De lo
contrario, el RBW será demasiado amplio y tapará el espectro original del canal. La
configuración RBW en el analizador tiene una serie de rangos de ajuste, por lo tanto,
se ha de establecer el RBW en el modo Auto.
2. Medición OCBW
La medida del OCBW se utiliza para medir el ancho de banda que el canal ocupa para
una determinada cantidad de potencia. Esto se utiliza para medir el ancho de banda
ocupado como un porcentaje de la potencia del canal para una cantidad específica de
potencia. Los parámetros más utilizados para las medidas son: ancho de banda del
canal, espaciado del canal y porcentaje de OCBW.
7.3 Enunciado de la práctica
1.- Medir la ACPR de la señal de FM producida por el entrenador.
2.- Medir la OCBW de la señal de FM producida por el entrenador.
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7.4 Pasos de la práctica
1.- Encender el entrenador y el analizador.
2.- Configurar el entrenador de la siguiente manera:
- Establecer en el estado predeterminado de encendido.
- Utilizar el cable RF para conectar la salida de banda base al puerto de entrada de
FM en en el módulo sintetizador RF/FM.
- Conectar el terminal de salida del módulo sintetizador RF/FM al terminal de
entrada en el analizador de espectro con el cable RF.
3.- Configuración del analizador de espectro:
Frecuencia central: 880 MHz.
Span: 10 MHz.
Nivel de referencia:-10 dBm.
RBW: Auto.
4.- Ajusta la desviación de frecuencia FM a 1 MHz (2 MHz en total) con el control variable
de amplitud.
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Medición ACPR
Ajusta el offset del primer canal adyacente a 2 MHz.
Incrementar la desviación de frecuencia a 2 MHz (4 MHz en total) utilizando el control
de amplitud. Medir el ACPR de nuevo y anotar los resultados
Medición OCBW
Anotar los datos de la medida
Paso 5 Ajustar la desviación de frecuencia de la onda FM ajustando el control
variable del entrenador.
Medir el OCBW% de nuevo y anotar los resultados .
Anota los datos de medida
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7.5 Resultados de la práctica
Resultados de medida de ACPR
Resultados de desviación de frecuencia de 1 MHz.
Resultados de desviación de frecuencia de 2 MHz.
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Resultados de la medida de OCBW
Resultados de desviación de frecuencia de 1 MHz.
Resultados de desviación de frecuencia de 2 MHz.
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7.6 Preguntas
1.- Define ACPR
Respuesta: ACPR significa tasa de potencia de canal adyacente. Es la relación de
potencia media entre la frecuencia adyacente y la potencia del canal de
transmisión. Representa la cantidad de energía a partir del transmisor que se filtra
dentro de la banda de transmisión u otros canales. Generalmente los canales
directamente adyacentes a los canales de transmisión son considerados, pero en
casos especiales otros canales pueden también ser considerados.
PRECAUCIÓN: Se requiere tomar múltiples medidas y el valor promedio
obtenido para las mediciones ACPR y OCBW.
El uso de la función media no se puede utilizar ya que utiliza un método
logarítmico para calcular el promedio.
PRÁCTICA 8
8 MEDICIÓN DE PRODUCTOS DE COMUNICACIÓN
Equipos y materiales
- Analizador de Espectros
- Ratón inalámbrico 2.4 G
- Adaptador N-SMA
- Antena 800-1000MHz
8.1 Objetivos de la práctica
- Utilizar el analizador de espectro para medir algunos parámetros de productos de
comunicación electrónica habituales en el día a día.
- Aprender cómo funciona un ratón inalámbrico.
8.2 Principios básicos de la práctica
8.3 Enunciado de la práctica
Medir la frecuencia y potencia de la señal que se transmite desde el ratón
inalámbrico.
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8.4 Pasos de la práctica
1.- Conectar la antena al puerto de entrada del analizador de espectro.
2.- Configuración del analizador de
espectro:
Frecuencia central: 2,4 GHz.
Span: 200 MHz.
Nivel de referencia:-20 dBm.
RBW: Auto.
3.- Encender el ratón inalámbrico.
4.- El diagrama de conexión se muestra a continuación.
También se puede utilizar un dispositivo bluetooth o una tarjeta de red inalámbrica
de la misma manera para crear una señal a medir.
8.5 Resultados de la práctica
Utilizar la función de retención de picos
en el analizador de espectro para captar
la señal emitida por el ratón inalámbrico.
No es fácil medir la señal de forma
dinámica.
Frecuencia de transmisión: 2.409GHz
Potencia de la señal transmitida: -28.0 dBm
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PRÁCTICA 9
9 APLICACIONES EN LÍNEAS DE PRODUCCIÓN
Un analizador de espectro se puede utilizar en pruebas de Pasa/Falla de productos de
comunicación RF. Las pruebas se pueden realizar de forma manual con un
instrumento autónomo o por control remoto mediante un PC.
Equipos y materiales
- Analizador de Espectros
- Entrenador de RF y Comunicación
- Adaptador N-SMA
- Cable RF 800 mm
9.1 Objetivos de la práctica
Aprender cómo editar las líneas límite y entender cómo realizar las pruebas
pasa/falla.
Utilizar los comandos remotos para leer los datos de las pruebas realizadas por el
espectro.
9.2 Principios básicos de la práctica
1.- Edición de la línea límite y las pruebas Pasa/Falla.
Las líneas límite superior e inferior se aplican a lo largo de todo el span de la
frecuencia. Las líneas límite pueden utilizarse para detectar si la amplitud de la señal
está por encima o por debajo de un nivel establecido de amplitud.
El resultado de la prueba pasa/falla se muestra en la parte inferior de la pantalla.
Para crear una línea límite, hay que editar los diez puntos en la tabla de edición de
línea límite inferior, como se muestra a continuación.
Configurar la amplitud y la frecuencia de cada punto. Usar las flechas para mover el
cursor a cada uno de los diferentes puntos. Usar el mismo método para editar la línea
límite superior e inferior. La prueba Pasa/Falla se puede iniciar después de establecer
las líneas límite.
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2.- Utilice los comandos remotos para leer los resultados de la prueba.
La configuración manual del analizador de espectro para realizar el test puede
consumir mucho tiempo. Aquí vamos a utilizar los comandos remotos para ajustar
diversos parámetros en el analizador de espectro de forma remota. Se explicará
brevemente algunos de estos comandos a continuación.
Comandos de frecuencia:
meas:freq:cen? Devuelve la frecuencia central en kHz.
meas:freq:cen Ajusta la frecuencia central, por ejemplo:
meas:freq:cen_100_mhz
meas:freq:st? Devuelve la frecuencia inicial en kHz.
meas:freq:st Ajusta la frecuencia inicial, por ejemplo:
meas:freq:st_100_mhz
meas:freq:stp? Devuelve la frecuencia final en kHz.
meas:freq:stp Ajusta la frecuencia final, por ejemplo:
meas:freq:stp_100_mhz
Comandos Span:
meas:span? Devuelve los ajustes del span de frecuencia.
meas:span Ajusta la configuración del span de frecuencia, por ejemplo:
meas:span:10_mhz
meas:span:full Ajusta el span al modo de span completo.
Comandos Amplitud:
meas:refl:unit? Devuelve la unidad del nivel de referencia.
meas:refl:unit Ajusta la unidad del nivel de referencia.
Parámetros: 1(dBm), 2(dBmV), 3(dBuV).
meas:refl? Devuelve el nivel de referencia en dBm.
meas:refl Ajusta el nivel de referencia en dBm. Por ejemplo: meas:refl:-30
Comandos de Líneas Límite:
meas:lmtline:on Activa las líneas límite. Parámetros: 0 (línea límite inferior), 1 (línea
límite superior).
meas:lmtline:off Desactiva las líneas límite. Parámetros: 0 (línea límite inferior), 1
(línea límite superior).
meas:lmtline: Activa el test pasa/falla.
passfail_on
9.3 Enunciado de la práctica
Establecer las líneas límite superior e inferior para realizar una prueba pasa/falla con
una señal del entrenador.
Utilizar los comandos de control remoto para la configuración remota del analizador
de espectro.
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9.4 Pasos de la práctica
1.- Encender el entrenador y analizador.
2.- Establecer el entrenador en el estado de encendido.
3.- Conectar el cable RF desde el puerto de salida del módulo de banda base al
puerto de entrada FM en el módulo sintetizador de RF/FM.
4.-Configuración del analizador de espectro:
Frecuencia central: 880 MHz.
Span: 50 MHz.
Nivel de referencia:0 dBm.
RBW: Auto.
5.- Línea límite del test pasa/falla.
Debajo de la pantalla, se puede establecer la magnitud y la frecuencia de cada
punto. Mover el cursor para seleccionar un punto y editarlo con el teclado numérico
y las teclas de unidades. Presiona F6 para volver al anterior menú.
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6.- De acuerdo a los procedimientos anteriores, configurar las líneas límite.
7.- Ajustar el control de amplitud en el entrenador. Observar los resultados de las
pruebas Pasa/No Pasa y anotar los resultados.
8.- La misma funcionalidad se puede lograr mediante el envío de comandos desde un
PC utilizando HyperTerminal.
9.5 Resultados de la práctica
Resultados de desviación de frecuencia de 5 MHz.
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Resultados de desviación de frecuencia de 10 MHz.
Resultados de ajustar la posición del control variable de amplitud.
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