Óptica

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Resumen— El espectro radioeléctrico como sabemos está dividido en diferentes bandas, cada una de las cuales es usada para un objetivo específico ya sea radio AM y FM, navegación, televisión entre otros. Pero para el respectivo análisis del espectro se debe usar un aparato diseñado para hacer dicho análisis, este es el analizador de espectro. El analizador de espectro es una herramienta con laque se logra obtener la transición de las características de las señales en el dominio en el tiempo al dominio de la frecuencia.


Índice de Términos—Decibeles, espectro radioeléctrico, frecuencias, potencia, transformada de Fourier.

[1] INTRODUCCIÓN
Para observar el comportamiento y características de una señal análoga empleamos el osciloscopio, pero este no es capaz de representar laseñal análoga en función de la frecuencia, es decir no muestra el espectro de frecuencia de la señal, por lo cual es necesario es uso del analizador de espectro. Este es especialmente útil para medir la respuesta en frecuencia de amplificadores, filtros, acopladores, antenas, etc, y de igual manera para estudiar el espectro radioeléctrico de una zona.

El analizador de espectro se compone de varioselementos los cuales ayudan a un mejor análisis de la señal, como son stop y start frequency, refernce level, sweep, span, RBW, center frequency, los cuales veremos sus características detalladamente más adelante.






[2] MARCO TEORICO
El analizador de espectro es un equipo de medición que se encarga de hacer la transformada de Fourier y mostrar en la pantalla las componentesespectrales individuales que constituyen las señales en el dominio del tiempo.
Una señal sinusoidal pura tendrá un pico de amplitud en la frecuencia de dicha señal. Sin embargo, una señal cuadrada (figura 1), no es una señal sinusoidal pura, por lo que tendrá más componentes en frecuencia, justificadas en el desarrollo de series de Fourier [1].

Figura 1 Señal cuadrada y su transformada de Fourier.En cuanto a la representación, los analizadores de espectro suelen trabajar con una escala logarítmica, en decibelios, para el eje vertical y una escala lineal, para la representación de la frecuencia, en el eje de las abscisas. Siendo de alguna manera versátil sus escalas [2].
Tipos de Medidas.

Medidas básicas de frecuencia: Frecuencia de una señal, separación de frecuencias entre rayasespectrales, ancho de banda, etc.
Medidas de potencia: No todos los analizadores se encuentran calibrados para la medida absoluta de potencia. De cualquier manera se pueden realizar medidas relativas entre diferentes componentes espectrales, medidas de ganancia/atenuación, relación señal a ruido, etc.
Distorsión lineal: Puede medirse como cambia el espectro de una señal antes y después del filtro.Distorsión no lineal: Contenido de armónicos.
Oscilaciones: Pureza espectral, ruido de fase, estabilidad de la frecuencia.
Ruido: Factor de ruido de un subsistema en función de la frecuencia. Relación señal a ruido.
Mezcladores: Pérdidas de conversión.
Modulaciones: Extracción del índice de modulación, modulación residual AM (sistemas FM), distorsión en modulaciones AM.
FuncionamientoFigura 2 Diagrama de bloques analizador de espectro.

Al comienzo del diagrama de bloques aparece un atenuador el cual tiene la intención de controlar el nivel de señal aplicado al resto del analizador (cuando el nivel es demasiado alto, la señal se distorsiona por los circuitos del analizador y, si es demasiado pequeña, la señal puede ser perdida por el ruido presente). La señal de entrada esbarrida de manera que se ubique en una frecuencia intermedia, que es la frecuencia central de la banda de paso de una amplificador sintonizado a la frecuencia intermedia, esta se mezcla con un oscilador la cual se filtra, por un amplificador activo para después ser rectificada y amplificada por un circuito denominado de medición. En la pantalla se muestra la potencia relacionada con un determinado...