اسپکتروم آنالایزر (Spectrum Analyzer) و تحلیل گر شبکه (Network Analyzer) دو ابزار کلیدی در حوزه مهندسی الکترونیک و مخابرات هستند که هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند. اگرچه نام این دو دستگاه ممکن است شبیه به هم به نظر برسد، اما تفاوت های اساسی در عملکرد و کاربرد آن ها وجود دارد. در این مقاله، به بررسی نحوه عملکرد، کاربردها و تفاوت های این دو ابزار می پردازیم تا درک بهتری از ویژگی های آن ها به دست آوریم.
اسپکتروم آنالایزر چیست؟
اسپکتروم آنالایزر ابزاری است که برای اندازه گیری ویژگی های سیگنال در حوزه فرکانس به کار می رود. این دستگاه قدرت سیگنال (دامنه) را در یک بازه فرکانسی مشخص اندازه گیری می کند و اطلاعاتی مانند هارمونیک ها، اعوجاج و پهنای باند سیگنال را نمایش می دهد. این اطلاعات در حوزه زمان به سختی قابل تشخیص هستند، اما اسپکتروم آنالایزر با نمایش گرافیکی در حوزه فرکانس، تحلیل سیگنال را آسان تر می کند.
نحوه عملکرد اسپکتروم آنالایزر
سیگنال ورودی ابتدا به یک تضعیف کننده فرکانس رادیویی (RF Attenuator) وارد می شود. سپس، این سیگنال با سیگنال تولیدشده توسط نوسان ساز محلی (Local Oscillator) ترکیب شده و یک سیگنال فرکانس میانی (IF) تولید می کند. این سیگنال پس از عبور از فیلتر IF به آشکارساز (Detector) می رسد که دامنه سیگنال را در فرکانس تنظیم شده اندازه گیری می کند. در نهایت، اطلاعات دامنه و فرکانس روی صفحه نمایش دستگاه به صورت نمودار نمایش داده می شود.
کاربردهای اسپکتروم آنالایزر
- اندازه گیری دامنه سیگنال در حوزه فرکانس
- بررسی کیفیت سیگنال از طریق تحلیل اعوجاج هارمونیک
- تشخیص اعوجاج میان مدولاسیون
- اندازه گیری دقیق فرکانس سیگنال
- ارزیابی ماسک های طیفی (Spectral Masks)
تحلیل گر شبکه چیست؟
تحلیل گر شبکه ابزاری است که برای تحلیل پارامترهای شبکه های الکتریکی و مخابراتی استفاده می شود. این دستگاه به مهندسان مخابرات کمک می کند تا رفتار شبکه ها را بررسی کرده و مشکلات احتمالی مانند ترافیک غیرعادی را شناسایی کنند. تحلیل گر شبکه اطلاعاتی مانند نوع پروتکل، پورت های مورد استفاده و جزئیات ارتباط بین دستگاه ها را ارائه می دهد.
نحوه عملکرد تحلیل گر شبکه
تحلیل گر شبکه شامل یک منبع سیگنال و گیرنده است. این دستگاه تغییرات سیگنال خروجی را در مقایسه با سیگنال ورودی بررسی می کند. با تحلیل اثر دستگاه یا شبکه بر جریان و ولتاژ، پارامترهایی مانند ضریب انتقال، افت ورودی، بهره، ضریب بازتاب، VSWR، افت بازگشتی، امپدانس و پارامترهای S را اندازه گیری می کند.
کاربردهای تحلیل گر شبکه
- تحلیل شبکه های دوپورت مانند فیلترها و تقویت کننده ها با اندازه گیری پارامترهای S، Y و H
- اندازه گیری در فرکانس های بالا
- بررسی صدا و ارتعاشات
تفاوت های کلیدی بین اسپکتروم آنالایزرو تحلیل گر شبکه
- عملکرد اصلی: اسپکتروم آنالایزربرای اندازه گیری ویژگی های سیگنال مانند قدرت، هارمونیک ها و نوفه ها به کار می رود، در حالی که تحلیل گر شبکه پارامترهای شبکه مانند ضریب بازتاب، افت ورودی و پارامترهای S را تحلیل می کند.
- دقت اندازه گیری: تحلیل گر شبکه از قابلیت تصحیح خطای برداری (Vector Error Correction) برخوردار است که دقت بالاتری را فراهم می کند، اما اسپکتروم آنالایزراین قابلیت را ندارد و ممکن است نتایج آن تحت تأثیر نوفه ها قرار گیرد.
- تفسیر نتایج: تفسیر داده های اسپکتروم آنالایزربه دلیل وجود نوفه ها ممکن است چالش برانگیز باشد، در حالی که تحلیل گر شبکه نتایج واضح تری ارائه می دهد.
- روش اندازه گیری: اسپکتروم آنالایزرتنها از جاروب فرکانسی استفاده می کند، اما تحلیل گر شبکه از جاروب فرکانس و توان به طور همزمان بهره می برد.
- ابعاد و وزن: تحلیل گرهای طیف معمولاً سبک تر و جمع وجورتر هستند، در حالی که تحلیل گرهای شبکه فضای بیشتری اشغال می کنند.
انواع مختلف این دستگاه ها
هر دو دستگاه در قالب های مختلفی عرضه می شوند:
- مبتنی بر USB: این مدل ها برای آزمایش های سبک مناسب هستند و به دلیل قابل حمل بودن و قیمت مناسب، برای دانشجویان و علاقه مندان گزینه ای عالی محسوب می شوند.
- دستی (Handheld): این نسخه ها دارای صفحه نمایش داخلی هستند و نیازی به اتصال به لپ تاپ ندارند. اندازه کوچک و امکان شارژ باتری، استفاده از آن ها را در محیط های مختلف آسان می کند.
- رومیزی (Benchtop): مدل های رومیزی ویژگی های کامل تری دارند، اما گران قیمت هستند و بیشتر برای حرفه ای ها مناسب اند.
نتیجه گیری
اسپکتروم آنالایزور تحلیل گر شبکه هر کدام ابزارهای تخصصی با کاربردهای خاص خود هستند. انتخاب بین این دو به نیازهای کاربر بستگی دارد. برای کاربران مبتدی یا افرادی با بودجه محدود، مدل های مبتنی بر USB گزینه مناسبی هستند. با این حال، این دستگاه ها پیچیدگی های خاص خود را دارند و بیشتر برای مهندسان حرفه ای طراحی شده اند.
جالب است بدانید که برخی تحلیل گرهای شبکه جدیدتر می توانند به عنوان اسپکتروم آنالایزرنیز عمل کنند، همان طور که اسیلوسکوپ ها با استفاده از تابع FFT قابلیت تحلیل طیف را دارند. با این حال، برای بهترین نتیجه، بهتر است دستگاهی را انتخاب کنید که دقیقاً با نیازهای شما هم خوانی داشته باشد.
با این حال، تصمیم نهایی بر عهده خود شماست. شما بهترین فرد برای تعیین نیازهایتان و انتخاب ابزار مناسب برای پروژه‌تان هستید. خدمات کالیبراسیون شرکت سنجشگران میزان ابزار ضمن بهره‌مندی از تجهیزات مرجع با قابلیت ردیابی به استانداردهای بین‌المللی و اندازه شناسی دقیق، بر اساس گستره عملکردی، گواهینامه تایید صلاحیت و استانداردهای ملی و بین‌المللی خدمات خود را توسط کارشناسانی مجرب ارائه می‌دهد. ما را در لینکدین دنبال کنید.
منبع: measureday
