Cơ sở đo lường điện tử

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THƠNG  Nguyễn Trung Hiếu Đỗ Mạnh Hà PT IT Trần Thị Thục Linh BÀI GIẢNG CƠ SỞ ĐO LƢỜNG ĐIỆN TỬ Hà Nội 2014 LỜI NÓI ĐẦU Với phát triển khoa học kỹ thuật công nghệ, kỹ thuật đo lường nói chung, kỹ thuật đo lường điện tử nói riêng có vai trị quan trọng đời sống kinh tế kỹ thuật công nghệ Các máy đo lường điện tử ngày sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực Để sử dụng chúng có hiệu quả, việc nghiên cứu lý thuyết nguyên lý đo lường điện tử quan trọng, kỹ sư làm việc lĩnh vực điện, điện tử, viễn thông Bài giảng nhằm trang bị cho sinh viên kiến thức đo lường điện tử như: Cơ sở kỹ thuật đo lường điện tử, đánh giá sai số xử lý kết đo, phương pháp đo, nguyên lý xây dựng, cấu trúc, ứng dụng đo lường thiết bị đo tham số đặc tính tín hiệu mạch điện tử Bài giảng gồm nội dung sau: Chương - Cơ sở lý thuyết đo lường điện tử Chương - Nguyên lý thiết bị đo IT Chương - Máy đo phương pháp đo điện tử Chương - Một số loại máy đo dùng viễn thông PT Bài giảng thực thời gian ngắn, nên khó tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận ý kiến đóng góp đồng nghiệp bạn đọc để giảng hoàn thiện Mọi góp ý xin vui lịng gửi Bộ mơn Điện tử máy tính - Khoa Kỹ thuật Điện tử 1- Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng email: hieunt@ptit.edu.vn Chúng xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp đóng góp ý kiến quý báu; xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Học viện, Phòng Đào tạo, Khoa Kỹ thuật Điện tử tạo điều kiện để chúng tơi hồn thành giảng Hà Nội, năm 2014 Tác giả Mục lục MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐO LƢỜNG ĐIỆN TỬ 1.1 CÁC KHÁI NIỆM VỀ ĐO LƢỜNG ĐIỆN TỬ 1.2 ĐỐI TƢỢNG CỦA ĐO LƢỜNG ĐIỆN TỬ 1.3 PHÂN LOẠI PHƢƠNG PHÁP ĐO 1.4 PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC TÍNH CƠ BẢN CỦA THIẾT BỊ ĐO 11 1.4.1 Phân loại thiết bị đo 11 1.4.2 Đặc tính thiết bị đo 12 1.5 ĐẶC TÍNH ĐIỆN CỦA THIẾT BỊ ĐO ĐIỆN TỬ 16 1.5.1 Các tham số giới hạn 16 1.5.2 Ảnh hƣởng tải 17 1.5.3 Can nhiễu phép đo 17 IT 1.5.4 Vỏ bảo vệ 19 1.5.5 Nối đất 19 1.6 ĐƠN VỊ ĐO LƢỜNG, CHUẨN, MẪU 20 PT 1.6.1 Đơn vị đo lƣờng 20 1.6.2 Cấp chuẩn hóa 21 1.7 SAI SỐ TRONG ĐO LƢỜNG 22 1.7.1 Khái niệm sai số 22 1.7.2 Nguyên nhân gây sai số 22 1.7.3 Phân loại sai số 23 1.7.4 Biểu thức biểu diễn sai số 25 1.7.5 Bài tốn xác định kết phân tích thống kê đo lƣờng 26 1.7.6 Đánh giá sai số phép đo gián tiếp 29 1.8 SO SÁNH THIẾT BỊ ĐO TƢƠNG TỰ VÀ THIẾT BỊ ĐO SỐ 31 1.9 CHỌN KHOẢNG ĐO TỰ ĐỘNG VÀ ĐO TỰ ĐỘNG 33 1.10 ĐO TRONG MẠCH (ICT) 33 1.11 KỸ THUẬT SỬ DỤNG THIẾT BỊ ĐO ĐIỆN TỬ 34 1.12 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM ĐO LƢỜNG ẢO 36 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 41 CHƢƠNG NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA THIẾT BỊ ĐO 44 2.0 GIỚI THIỆU CHƢƠNG 44 Mục lục 2.1 CẤU TRÖC CƠ BẢN CỦA MÁY ĐO 44 2.1.1 Cấu trúc máy đo tham số đặc tính tín hiệu 44 2.1.2 Cấu trúc máy đo tham số đặc tính mạch điện: 47 2.2 CẤU TRÖC CHUNG CỦA MÁY ĐO SỐ 48 2.2.1 Sự tiến triển công nghệ chế tạo thiết bị đo 48 2.2.1 Sơ đồ cấu trúc chung máy đo số 48 2.2.3 Ƣu điểm máy đo số 50 2.3 CƠ CẤU CHỈ THỊ ĐO LƢỜNG 52 2.3.1 Cơ cấu thị kim (Cơ cấu đo điện - CCĐ) 52 2.3.2 Thiết bị thị số 63 2.3.3 Ống tia điện tử - CRT 69 2.3.4 Màn hình ma trận LED, LCD, OLED,… 77 CÂU HỎI ÔN TẬP 86 IT CHƢƠNG MÁY ĐO VÀ PHƢƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN TỬ CƠ BẢN .87 3.1 THIẾT BỊ ĐO ĐIỆN TỬ VẠN NĂNG (MULTIMETERS) 87 3.1.1 Thiết bị đo điện tử vạn tƣơng tự số 87 PT 3.1.2 Đo dòng điện 92 3.1.3 Đo điện áp 99 3.1.4 Đo điện trở 109 3.2 MÁY HIÊN SĨNG (Ơ-XI-LƠ) 111 3.2.1 Khái niệm chung quan sát dạng tín hiệu 111 3.2.2 Sơ đồ khối nguyên lý làm việc ô-xi-lô tƣơng tự kênh 113 3.2.3 Nguyên lý phƣơng pháp quét 119 3.2.4 Nguyên lý đồng phƣơng pháp kích khởi 123 3.2.5 Ơ-xi-lơ nhiều kênh 125 3.2.6 Ơ-xi-lơ số 128 3.2.7 Dây đo dùng cho Ơ-xi-lơ 131 3.2.9 Ứng dụng đo lƣờng dùng Ơ-xi-lơ 134 3.3 ĐO TẦN SỐ VÀ KHOẢNG THÕI GIAN 143 3.3.1 Khái quát phƣơng pháp đo tần số khoảng thời gian 143 3.3.2 Đo tần số phƣơng pháp đếm xung 145 3.3.3 Đo tần số phƣơng pháp dùng mạch cộng hƣởng 153 Mục lục 3.4 ĐO GÓC LỆCH PHA 155 3.4.1 Khái quát phƣơng pháp đo góc lệch pha 155 3.4.2 Pha mét số 158 3.5 KHÁI NIỆM VỀ ĐO CÔNG SUẤT 160 3.5.1 Khái niệm phƣơng pháp đo công suất 160 3.5.2 Đo công suất tần số thấp tần số cao 164 3.5.3 Đo công suất dải siêu cao tần 171 3.6 ĐO CÁC THAM SỐ VÀ ĐẶC TÍNH CỦA MẠCH ĐIỆN TỬ 178 3.6.1 Giới thiệu chung 178 3.6.2 Các tham số đặc tính mạch điện 178 3.6.3 Đo trở kháng mạch linh kiện điện tử 183 3.6.4 Ứng dụng phƣơng pháp đo trở kháng 195 3.6.5 Đo tham số đặc tính linh kiện mạch phi tuyến 204 IT 3.6.6 Đo lƣờng, kiểm nghiệm mạch điện tử số vi xử lý 205 3.7 MÁY PHÂN TÍCH PHỔ 211 3.7.1 Một số khái niệm 211 PT 3.7.2 Các nguyên lý máy phân tích phổ 214 3.7.3 Máy phân tích phổ song song 215 3.7.4 Máy phân tích phổ nối tiếp 216 CÂU HỎI ÔN TẬP 220 CHƢƠNG MỘT SỐ LOẠI MÁY ĐO DÙNG TRONG VIỄN THÔNG 222 4.1 Máy đo luồng E1 222 4.2 Máy phân tích lỗi cáp Feeder Anten, đo công suất RF 223 4.3 Máy kiểm tra trạm gốc 228 4.4 Máy phân tích phổ 228 4.5 Máy đo phản xạ quang miền thời gian (OTDR) 233 4.6 Máy đo công suất quang 236 4.7 Máy phân tích mạng truyền dẫn 238 4.8 Máy phân tích mạng (Network Analyzer) 239 TÀI LIỆU THAM KHẢO .241 Chương – Cơ sở lý thuyết đo lường điện tử CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐO LƢỜNG ĐIỆN TỬ  Các khái niệm đo lƣờng điện tử  Đối tƣợng đo lƣờng điện tử  Phân loại phƣơng pháp đo  Chức phân loại thiết bị đo  Đơn vị đo lƣờng, chuẩn, mẫu  Đặc tính thiết bị đo  Đặc tính điện thiết bị đo điện tử  So sánh thiết bị đo tƣơng tự thiết bị đo số  Đo mạch IT  Chọn khoảng đo tự động đo tự động PT  Kỹ thuật sử dụng thiết bị đo điện tử 1.1 CÁC KHÁI NIỆM VỀ ĐO LƢỜNG ĐIỆN TỬ Đo lƣờng học (Metrology) lĩnh vực khoa học ứng dụng liên ngành nghiên cứu đối tƣợng đo, phép đo, phƣơng pháp thực công cụ đảm bảo cho chúng, kỹ thuật đo, phƣơng pháp để đạt đƣợc độ xác mong muốn Các hƣớng nghiên cứu đo lƣờng bao gồm:  Các lý thuyết chung phép đo  Các đơn vị vật lý hệ thống chúng  Các phƣơng pháp công cụ đo  Kỹ thuật đo  Phƣơng pháp xác định độ xác phép đo  Cơ sở bảo đảm cho việc thống phép đo nhiều cơng cụ thực  Cơng cụ đo chuẩn barem  Các phƣơng pháp để chuyển đơn vị đo từ công cụ chuẩn gốc công cụ làm việc Chương – Cơ sở lý thuyết đo lường điện tử Ngành kĩ thuật chuyên nghiên cứu áp dụng thành đo lƣờng học vào phục vụ sản xuất vào đời sống gọi kĩ thuật đo lƣờng Phần trình khái niệm đo lƣờng điện tử - Đo lƣờng (Measurement) gì? Đo lƣờng trình thực nghiệm vật lý nhằm đánh giá đƣợc tham số, nhƣ đặc tính đối tƣợng chƣa biết Thơng thƣờng đo lƣờng q trình so sánh đối tƣợng chƣa biết với đối tƣợng làm chuẩn (đối tƣợng chuẩn thƣờng đơn vị đo), có kết số so với đơn vị đo + Ví dụ đo điện áp: Điện áp nguồn đo đƣợc 5V nghĩa điện áp nguồn gấp lần điện áp nguồn chuẩn 1V - Đo lƣờng điện tử (Electronic Measurement): đo lƣờng mà đại lƣợng cần đo đƣợc chuyển đổi sang dạng tín hiệu điện mang thơng tin đo tín hiệu điện đƣợc xử lý đo lƣờng dụng cụ mạch điện tử IT + Nếu kết hợp đo lƣợng điện tử biến đổi phi điện - điện (sensor - cảm biến) cho phép đo lƣờng đƣợc hầu hết đại lƣợng vật lý thực tế - Đại lƣợng đo (Measurand): đại lƣợng vật lý chƣa biết cần xác định tham số đặc tính nhờ phép đo - Tín hiệu đo (Measuring Signal): Tín hiệu điện mang thông tin đo PT - Phép đo (Measurement): Là q trình xác định tham số đặc tính đại lƣợng vật lý chƣa biết phƣơng tiện kỹ thuật đặc biệt - hay đƣợc gọi thiết bị đo - Thiết bị đo (Instrument): phƣơng tiện kĩ thuật để thực phép đo có chức biến đổi tín hiệu mang thơng đo thành dạng phù hợp cho việc sử dụng nhận kết đo, chúng có đặc tính đo lƣờng đƣợc qui định Trong thực tế thiết bị đo thƣờng đƣợc hiểu máy đo (ví dụ: Máy sóng, Vơn mét số, Máy đếm tần…) - Kỹ thuật đo (Instrumentation): nhánh khoa học phƣơng pháp kỹ thuật công nghệ ứng dụng đo lƣờng điều khiển - Phƣơng pháp đo (Measuring method): Là cách thức thực trình đo lƣờng để xác định đƣợc tham số đặc tính đại lƣợng đo Phƣơng pháp đo phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Phƣơng pháp nhận thông tin đo từ đại lƣợng đo, Phƣơng pháp xử lý thông tin đo, Phƣơng pháp đánh giá, so sánh thông tin đo, Phƣơng pháp hiển thị, lƣu trữ kết đo… Mỗi loại máy đo coi thiết bị đo hồn chỉnh thực theo hay vài phƣơng pháp đo cụ thể Về q trình đo lƣờng đƣợc chia thành bƣớc khác đƣợc minh họa nhƣ hình vẽ sau: Chương – Cơ sở lý thuyết đo lường điện tử Đại lượng đo Thu nhận thông tin đo Biến đổi, xử lý, đánh giá, so sánh, định lƣợng thông tin đo Lƣu trữ, hiển thị kết đo Hình 1.1 – Quá trình đo lường 1.2 ĐỐI TƢỢNG CỦA ĐO LƢỜNG ĐIỆN TỬ Đo lƣợng điện tử có phạm vi ứng dụng rộng rãi, đối tƣợng đo rộng Tuy nhiên lĩnh vực điện tử - viễn thông, đối tƣợng đo lƣờng tập chủ yếu vào đối tƣợng: Hệ thống tham số đặc tính tín hiệu mạch điện tử - Hệ thống tham số đặc tính tín hiệu điện tử: + Tham số cƣờng độ tín hiệu điện tử gồm: Cƣờng độ dòng điện, Cƣờng độ điện áp, Cơng suất tác dụng tín hiệu IT + Tham số thời gian gồm: Chu kỳ, tần số tín hiệu, góc lệch pha tín hiệu tần số, độ rộng phổ tín hiệu, độ rộng xung, độ rộng sƣờn trƣớc, sƣờn sau + Đặc tính tín hiệu gồm: Phổ tín hiệu, độ méo dạng tín hiệu, hệ số điều chế tín hiệu PT + Tín hiệu số gồm tham số: Mức logic, tần số, chu kỳ - Hệ thống tham số đặc tính mạch điện tử: + Các tham số trở kháng: Trở kháng tƣơng đƣơng, dẫn nạp tƣơng đƣơng, điện trở, điện dung, điện kháng tƣơng đƣơng, trở kháng sóng, hệ số phản xạ, hệ số tổn hao, hệ số phẩm chất mạch + Đặc tính mạch: Đặc tuyến Vơn-Ampe, Đặc tuyến biến độ - tần số, đặc tuyến Pha - tần số mạch Chú ý: Tùy theo dải tần hệ thống tham số đặc tính tín hiệu mạch điện tử cần đo khác 1.3 PHÂN LOẠI PHƢƠNG PHÁP ĐO Phép đo cơng việc thực đo lƣờng, việc tìm giá trị vật lý thực nghiệm với trợ giúp công cụ kỹ thuật đặc biệt Giá trị tìm đƣợc gọi kết phép đo Hoạt động thực trình đo ta kết đại lƣợng vật lý gọi trình ghi nhận kết Tùy thuộc vào đối tƣợng nghiên cứu, vào tính chất công cụ đo ngƣời ta cần thực phép đo ghi nhận lần hay nhiều lần Nếu nhƣ có loại ghi nhận kết phép đo nhận đƣợc kết xử lý kết từ ghi nhận Chương – Cơ sở lý thuyết đo lường điện tử Phép đo có chất q trình so sánh đại lƣợng vật lý cần đo với đại lƣợng vật lý đƣợc dùng làm đơn vị chuẩn Kết phép đo đƣợc biểu diễn số tỷ lệ đại lƣợng cần đo với đơn vị Nhƣ thể thực phép đo, ta cần thiết lập đơn vị đo, so sánh giá trị đại lƣợng cần đo với đơn vị ghi nhận kết so sánh đƣợc Thông thƣờng ngƣời ta thƣờng biến đổi tín hiệu đến dạng thuận tiện cho việc so sánh Nhƣ vậy, ta tóm tắt lại thành bốn bƣớc phép đo là: thiết lập đơn vị vật lý, biểu diễn tín hiệu đo, so sánh tín hiệu đo với đơn vị đƣợc lấy làm chuẩn ghi nhận kết so sánh Có nhiều cách phân loại phƣơng pháp đo, tùy thuộc vào phƣơng pháp nhận kết đo, phƣơng pháp xử lý thơng tin đo, dải trình đo, điều kiện đo, sai số IT + Phương pháp đo trực tiếp : Là phƣơng pháp đo mà kết đo nhận đƣợc trực tiếp thiết bị đo từ lần đo Thông thƣờng dùng thiết bị đo tƣơng ứng cho đối tƣợng cần đo đo Kết đo trị số đại lƣợng cần đo: X=a - Ví dụ: đo điện áp Vơn-mét, đo tần số Tần số-mét, đo công suất Oát-mét, PT Đo trực tiếp phép đo thực đơn giản biện pháp kỹ thuật, tiến hành đo đƣợc nhanh chóng loại trừ đƣợc sai số tính tốn +Phương pháp đo gián tiếp : Là phƣơng pháp đo mà kết đại lƣợng đo tính tốn từ kết đo phép đo trực tiếp đại lƣợng vật lý khác Kết đo trực tiếp trị số đại lƣợng cần đo, mà số liệu sở để tính trị số đại lƣợng này: X=f(a1, a2, …, an) - Ví dụ: Đo cơng suất chiều: P=U.I - đo điện áp dòng điện Vôn-mét Ampe-mét - Đặc điểm: nhiều phép đo thƣờng không nhận biết đƣợc kết đo Trong kỹ thuật đo lƣờng, thông thƣờng ngƣời ta muốn tránh phƣơng pháp đo gián tiếp, trƣớc hết u cầu tiến hành nhiều phép đo (ít hai phép đo) thƣờng không nhận biết đƣợc kết đo Song số trƣờng hợp khơng thể tránh đƣợc phƣơng pháp + Đo thống kê: Là phƣơng pháp thực đo nhiều lần đại lƣợng đo với thiết bị đo điện kiện đo, kết đo đƣợc tính giá trị trung bình thống kê của lần đo đo Chương – Cơ sở lý thuyết đo lường điện tử Đặc điểm: Phƣơng pháp cho phép loại trừ sai số ngẫu nhiên thƣờng dùng kiểm chuẩn thiết bị đo + Phương pháp đo tương quan: Hiện nay, kỹ thuật đo lƣờng phát triển nhiều phƣơng pháp đo tƣơng quan Nó phƣơng pháp riêng, khơng nằm phƣơng pháp đo trực tiếp hay phƣơng pháp đo gián tiếp Phƣơng pháp tƣơng quan dùng trƣờng hợp cần đo trình phức tạp, mà thiết lập quan hệ hàm số đại lƣợng thông số q trình nghiên cứu Ví dụ: tín hiệu đầu vào tín hiệu đầu hệ thống IT Khi đo thơng số tín hiệu phƣơng pháp đo tƣơng quan, cần hai phép đo mà thông số từ kết đo chúng không phụ thuộc lẫn Phép đo đƣợc thực cách xác định khoảng thời gian kết số thuật tốn có khả định đƣợc trị số đại lƣợng thích hợp Độ xác phép đo tƣơng quan đƣợc xác định độ dài khoảng thời gian trình xét Khi đo trực tiếp thật ngƣời đo phải giả thiết hệ số tƣơng quan đại lƣợng đo kết gần 1, có sai số quy luật ngẫu nhiên q trình biến đổi gây nên Ngồi phép đo nói trên, cịn số phƣơng pháp đo khác thƣờng đƣợc thực trình tiến hành đo lƣờng nhƣ sau: PT + Phương pháp đo thay thế: Phép đo đƣợc tiến hành hai lần, lần với đại lƣợng cần đo lần với đại lƣợng đo mẫu Điều chỉnh để hai trƣờng hợp đo có kết thị nhƣ + Phương pháp đo hiệu số: Phép đo đƣợc tiến hành cách đánh giá hiệu số trị số đại lƣợng cần đo đại lƣợng mẫu + Phương pháp đo vi sai, phƣơng pháp thị không, phƣơng pháp bù, trƣờng hợp riêng phƣơng pháp hiệu số Chúng thƣờng đƣợc dùng mạch cầu đo hay mạch bù + Phương pháp đo thẳng: kết đo đƣợc định lƣợng trực tiếp độ thiết bị thị Tất nhiên khắc độ thang độ đƣợc lấy chuẩn trƣớc với đại lƣợng mẫu loại với đại lƣợng đo + Phương pháp đo rời rạc hóa (chỉ thị số): đại lƣợng cần đƣợc đo đƣợc biến đổi thành tin tức xung rời rạc Trị số đại lƣợng cần đo đƣợc tính số xung tƣơng ứng 10 Chương – Một số loại máy đo dùng viễn thông IT - Độ phân giải: khoảng cách/450 - Tổn thất: - 60dB Đo cơng suất: - Độ xác:10% - Kiểu đầu nối: N - Kiểu sensor: cơng suất trung bình - Dải tần: 20 - 3000MHz - Dải động: - 30dB - Kiểu sensor: Công suất Đỉnh - Dải tần: 20 - 4000MHz - Dải động: - 40dB - Kích thƣớc: 260x190x60mm - Trọng lƣơng: ≤2.5kg - Nguồn nuôi: Li-Ion (3hr) - Nhiệt độ làm việc: 0-50°C - Độ ẩm:95% không đọng sƣơng Tham khảo http://instec.vn/vn/detail/product/may-do-cap ang-ten/761 PT c) Máy đo công suất cao tần (RF Power Meter) - Xuất xứ: Mỹ Thông số kỹ thuật: - Dải tần: 25Mhz ~ 1000Mhz (1GHz) - Dải công suất: 15, 50, 150, 500, 1500 W (Full scale ) 500W Max dải tần từ 800 ~ 1000MHz - Độ xác: 25~100Mhz: ± % 100~512Mhz: ± % 512~1000Mhz: ± % - Tổn thất chèn vào (Insertion Loss) ( Đầu nối UHF-Female) 0.10dB Max, dải tần 25~512MHz 227 Chương – Một số loại máy đo dùng viễn thông 0.15dB Max, dải tần 512~1000MHz - Hệ số sóng đứng VSWR (Đầu nối UHF-Female) 1.08 Max, dải tần 25~512MHz 1.12 Max, dải tần 25~512MHz - Sensor đo (Đầu đo hay phần tử đo): 25MHz ~ 1000Mhz: 1500 W Max, xoay nút phía đo công suất truyền qua hay phản hồi (Không cần mua thêm đầu đo) Tham meter/539 khảo http://instec.vn/vn/detail/product/may-do-cong-suat-rf-rf-power- 4.3 Máy kiểm tra trạm gốc Máy Đo Kiểm Cáp Và Anten, Trạm Gốc Bts 2g/3g/4g - Sage Uctt-8901 PT IT Máy đo kiểm trạm gốc BTS model UCTT- 8901 đáp ứng công nghệ 2G/3G/4G đƣợc thiết kế chuyên dụng cho việc đo kiểm cáp Feeder anten, kiểm tra chất lƣợng tín hiệu cho trạm gốc BTS (đo RL, DTF, VSWR, phân tích phổ, đo cơng suất, GSM, WCDMA/HSDPA, /GPRS/EDGE, WIMAX, LTE ) phục vụ công tác nghiên cứu, quản lý chất lƣợng, lắp đặt, bảo dƣỡng, ứng cứu, sửa chữa mạng điện thoại di động Máy đƣợc trang bị hình màu LCD TFT 10.4 inch cảm ứng, trọng lƣợng nhẹ 5, kg, dải tần hoạt động từ 698MHz đến 2, 7GHz Máy đƣợc sản xuất hãng Sage Instruments – Mỹ Tham khảo sản phẩm tại: www.escom.com.vn www.sageinst.com 4.4 Máy phân tích phổ Máy phân tích phổ phân tích phổ tín hiệu điện, tần số chính, cơng suất, biến dạng, hài, băng thơng thành phần khác tín hiệu Những tham số có ích cho việc phân tích đặc tính thiết bị điện tử nhƣ máy phát Wireless Máy đƣợc sử dụng rộng rãi việc đo đạc đặc tính đáp ứng tần số, nhiễu, méo dạng mạch RF việc so sánh phổ tín hiệu vào Trong viễn thơng máy đƣợc dùng để xác định độ rộng băng thông bị lấn chiếm theo dõi nguồn nhiễu Máy phân tích phổ đƣợc dùng để phát wireless làm việc theo tiêu chuẩn liên quan đến phát xạ tinh khiết Nó giao tiếp với thiết bị kết nối với nhận wireless hay máy tính cá nhân phép phát hình ảnh phân tích tín hiệu qua xác định tần số Nó dùng để xác định tần số nguồn giao tiếp với thiết bị mạng wireless, nhƣ Wi-fi router wireless 228 Chương – Một số loại máy đo dùng viễn thơng a) Máy phân tích phổ kỹ thuật số AT5010B Hãng sản xuất: Lodestar Đài Loan Thông số kỹ thuật: Dải tần số: 0.15 to 500MHz Độ hiển thị xác tần số trung tâm: ±100KHz IT Độ xác tạo: 0.1% span + 100KHz Độ phân giải hình hiển thị số: 100KHz (4.5 digit LED) Độ xác tần số quét ±10% PT Ổn định tần số: tốt 150KHz / hour Băng thông trung tần IF (-3dB): 400KHz và20KHz Video-Filter (on): 4KHz Sweep rate: 43Hz Dải khuếch đại: -100dBm to +13dBm Khoảng hiển thị hình: 80dB (10dB / DIV.) Mức chuẩn: -27dBm to + 13dBm (in 10dB steps) Mức độ xác chuẩn: ±2dB Mức nhiễu trung bình: -90dB (20KHz băng thông) Biến dạng: < -55dBc hài thứ Third order intermod: -70dBc (two signals > 3MHz apart) Độ nhạy: tốt - 90dBm Log scale fidelity: ±2dB (without attn.) 500MHz Suy hao đầu vào: to 40dB (4 x 10dB steps) Đọ xác suy hao đầu vào: ±1dB / 10dB 229 Chương – Một số loại máy đo dùng viễn thông Max input level: +10dBm, ±25V DC (0dB attn.), +20dBm (40dB attn.) Tần số quét: 100KHz / div to 100MHz / div in 1-2-5 steps and 0Hz / div (zero scan) b) Máy phân tích phổ GW instek GSP-730 (150kHz ~ 3Ghz) Thơng số kỹ thuật: Hãng : GW Instek Xuất xứ : Đài Loan Bảo hành : 12 tháng PT Giải tần : 150kHz ~ 3Ghz IT Model : GSP-730 Tần số trung tâm (Độ phân giải) : 0.1Mhz / +-50kHz Tần số (Span) : 1Mhz ~ 3Ghz / +-3% Độ phân giải BW : 30KHz, 100KHz, 300KHz,1MHz Nhiễu pha (SSB) : -85dBc / Hz Biên độ : +20 to -40dBm Cấp độ nhiễu : ≤ -100dBm Trở kháng đầu vào : 50 Ohm Sweep time : 300ms to 8.4s / +-2% Hiện thị : LCD , 640 x 480 Giao tiếp : RS-232C, USB VGA : Sub - D 15 pin Nguồn : 100-240V, 50/60Hz Khối lƣợng : 2.2Kg 230 Chương – Một số loại máy đo dùng viễn thông Phụ kiện kèm theo : HDSD, CD, Đầu nguồn c) Máy phân tích phổ cầm tay BK Precision 2652A (3.3 GHz, with Tracking Generator) Thông số kỹ thuật: Model:2652A IT Hãng sản xuất: BK Precision – USA Giải tần: 50 kHz đến 3.3 GHz Biên độ: +10 to -60 dBm (1dB step) PT Đầu phát tín hiệu (Tracking Generator): MHz - 3.3 GHz Cổng RF vào: kiểu N(J) Hiển thị: Màn hình 5.7 inch màu TFT LCD, độ phân giải 640 x 480 AC adaptor: VDC/2.6 A Pin Lithium-ion : 7.4 V/5000 mAh Li-Ion Kích thƣớc: 162(W) x 71(H) x 265(D) mm Trọng lƣợng: 1.8 kg d) Máy phân tích phổ 6.2Ghz MƠ TẢ SẢN PHẨM Máy phân tích phổ thị số hình màu TFT LCD, độ xác cao, tần số 9KHz ~ 6.2GHz Đặc tính: - Phƣơng pháp tổng hợp tín hiệu số hoàn hảo - Dải tần rộng: 9Khz ~ 6.2Ghz - Phân giải: Nhỏ 1Hz - Nhỏ gọn & dễ vận chuyển - Dải động đầu vào rộng: -105 ~ 20dBm - Các phím bấm sử dụng dễ dàng 231 Chương – Một số loại máy đo dùng viễn thông IT - Đo lƣờng CDMA: ARCP, ACLR, OCBW, công suất kênh - Giao diện đa kiẻu: USB, LAN - Độ xác tham chiếu: 0.5ppm - Màn hình thị số màu LCD, TFT 6,4 inch PT Thông số kỹ thuật: * Tần số: - Dải tần: kHz ~ 6.2Ghz - Độ phân giải: nhỏ Hz - Dải Span: 100 Hz/div tới 600 MHz/div lựa chọn bƣớc 1,2,5 (hoặc tự động), ZERO Span, FULL Span (9kHz tới 6.2GHz) - Sự lựa chọn tần số: Thiết lập Span Bắt đầu, Kết thúc cài đặt trung tâm - Độ xác Span: ± 3% độ rộng Span đƣợc thị - Độ nhiều pha: -90dBc/Hz @10kHz offset * Biên độ: - Dải: +20dBm ~ -105dBm - Mức nhiễu trung bình (1 kHz RBW, 10 Hz VBW):< -105 dBm: 150 kHz ~ GHz < -100 dBm: 1GHz ~ 2.4GHz, 50kHz ~ 150kHz < -95dBm: 2.4GHz ~ 6.2GHz - Đơn vị hiển thị: dBm, dBmV, dBMicroV, V, mV, MỉccoV, W, mW, MicroW - Tần số phản hồi (nền 0dB): -3.5 ~ 1.5dB (10Khz ~ 10Mhz); ±1.5dB (10MHz ~ 6.2Ghz) - Mức tham chiếu: + Dải: 20 dBm ~ -90 dBm + Độ phân giải: 0.1 dB + Độ xác: ± 1.5 dB - Độ rộng băng tần Video: 10Hz ~ 3MHz bƣớc 1-3-10 232 Chương – Một số loại máy đo dùng viễn thông PT IT * Quét: - Tốc độ: 100 ms ~ 1000 sec, 40 ms ~ 1000 sec (Zero Span) - Độ xác: < ± 20% - Nguồn Triger: ngoại, Video, chạy tự do, Line - Chế độ Triger: Liên tục, đơn - Mức Triger: mức TTL * Bộ nhớ: - Nhớ kiện: 900 dạng sóng - Nhớ thiết lập: 3000 trạng thái * Màn hình hiển thị: - Kiểu: 6.4" màu TFT LCD - Độ phân giải: 640 X 480 - Đánh dấu: Peak Search, Delta Marker, Marker to Center Marker to References (8 markers maximum) * Đầu vào: - Kiểu đầu vào RF: N, 50 ohm - VSWR: 150KHz ~ 3.0Ghz, VSWR: