Frequenzgang; Funktionsprinzip Des Hm5530 - Hameg HM5530 Manual

der ,,optimale Eingangspegel" genannt. Das Signal wird dabei
soweit abgeschwächt, dass der Mischer keinen größeren Pe-
gel als –30 dBm angeboten bekommt. Anderenfalls wird der
spezifi zierte Oberwellenabstand nicht eingehalten. Der verzer-
rungsfreie Bereich wird auch als „nutzbarer Dynamikbereich"
des Analysators bezeichnet. Zum Unterschied dazu wird der
darstellbare Anzeigebereich defi niert als das Verhältnis vom
größten zum kleinsten gleichzeitig angezeigten Pegel, ohne
dass Intermodulationsprodukte des Analysators auf dem Bild-
schirm sichtbar sind.
Der maximale Dynamikbereich eines Spektralanalysators lässt
sich aus den Spezifi kationen ermitteln. Den ersten Hinweis
gibt die Spezifi kation für die Verzerrungen. So beträgt dieser
Wert z.B. 75 dBc bis zu einem Eingangspegel von –30 dBm am
Eingang bei 0 dB Eingangsabschwächung. Um diese Werte
nutzbar zu machen, muss der Spektralanalysator in der Lage
sein, Pegel von –110 dBm erkennen zu lassen. Die dafür erfor-
derliche ZF-Bandbreite sollte nicht zu schmal sein, sonst er-
geben sich Schwierigkeiten aufgrund von Seitenbandrauschen
und Rest-FM. Die ZF-Bandbreite von 9 kHz ist ausreichend, um
Spektrallinien mit diesem Pegel darzustellen.
Der verzerrungsfreie Messbereich kann durch eine Reduzierung
des Eingangspegels weiter ausgedehnt werden. Die einzige
Einschränkung bildet dann die Empfi ndlichkeit des Spektral-
analysators. Die maximal mögliche Dynamik wird erreicht, wenn
die Spektrallinie mit dem höchsten Pegel den Referenzpegel
gerade noch nicht überschreitet.

Frequenzgang

Mit diesem Begriff wird das Übertragungsverhalten des Spek-
trumanalysators beschrieben. Der Frequenzgang soll möglichst
eben, d.h. die Genauigkeit des angezeigten Signalpegels soll un-
abhängig von der Signalfrequenz sein. Dabei müssen sich Filter
und Verstärker im eingeschwungenen Zustand befi nden.
F u n k t i o n s p r i n z i p d e s H M 5 5 3 0

Funktionsprinzip des HM5530

Der HM5530 ist ein Spektrumanalysator für den Frequenzbe-
reich von 100 kHz bis 3000 MHz. Damit lassen sich Spektral-
komponenten elektrischer Signale im diesem Frequenzbereich
erfassen und von –110 bis +20 dBm quantifi zieren.
Das zu analysierende Signal gelangt über den in 10 dB-Schrit-
ten von 0 bis 50 dB schaltbaren Eingangsabschwächer auf ein
Eingangsfi lter (Vorselektion). Dieses Filter erfüllt mehrere
Aufgaben: Es verhindert in gewissem Maße den Mehrfachemp-
fang eines Signals, den Direktempfang der Zwischenfrequenz
(ZF-Durchschlag) und unterdrückt die Rückwirkung des Oszil-
lators auf den Eingang. Der Eingangsmischer ist zusammen mit
dem durchstimmbaren Oszillator (1. LO) für die Umsetzung der
Eingangssignale zuständig. Er bestimmt die frequenzabhängige
Amplitudencharakteristik und die dynamischen Eigenschaften
des Gerätes.
Der Analysator arbeitet nach dem Prinzip des Dreifach - Super-
het - Empfängers, er ist ein elektronisch abgestimmter Schmal-
bandempfänger: Die Frequenzabstimmung erfolgt durch einen
im Bereich 3537,3 bis 6537,3 abstimmbaren Umsetzoszillator
(1. LO: ,,Local Oscillator"), dessen Signal der ersten Mischstufe
(Eingangsmischer) zugeführt wird. Das gesamte am Analysato-
reingang vorhandene Frequenzspektrum (Eingangsspektrum)
gelangt ebenfalls auf die 1. Mischstufe. Am Ausgang der ersten
Mischstufe kommen folgende Signale vor:
1. Signal (f ) des 1. Umsetzoszillators (1. LO), dessen
LO
Frequenz immer um 3537,3 MHz über der gewünschten
Eingangsfrequenz liegen muss. Die Frequenz des 1. LO
beträgt für 0 kHz somit 3537,3 MHz (0 kHz + 3537,3 MHz).
Bei 100 kHz muss sie 3537,4 MHz (100 kHz + 3537,3 MHz)
betragen und bei 1000 MHz sind es 4537,3 MHz (1000 MHz
+ 3537,3 MHz). Der Durchstimmbereich des 1. LO ist somit
3537,3 bis 6537,3 MHz.
2. Eingangsspektrum (f ), so wie es am Analysatoreingang
inp
vorliegt und über den Eingangsabschwächer auf den Ein-
gangsmischer gelangt (spezifi zierter Messbereich: 100 kHz
bis 3000 MHz).
3. Mischproduktsumme von 1. LO (f
Eingangsspektrums (f ). Bei einer zu messenden Frequenz
inp
von 100 kHz beträgt die Frequenz des 1. LO 3537,4 MHz; die
Summe beträgt dann 3537,5 MHz. Für 1000 MHz muss die
Frequenz des 1. LO 4537,3 MHz betragen und die Summe
ist 5537, 3 MHz.
4. Mischproduktdifferenz von 1. LO (f
Eingangsspektrums (f inp). Bei 100 kHz beträgt die Frequenz
des 1. LO 3537,4 MHz, was eine Differenz von 3537,3 MHz
(3537,4 MHz – 100 kHz) ergibt. Im Falle 1000 MHz (4537,3
MHz – 1000 MHz) ist die Differenz erneut 3537,3 MHz.
Nach der 1. Mischstufe gelangen die zuvor beschriebenen
Signale auf ein Bandpassfi lter (ZF-Filter). Die Mittenfrequenz
dieses1. ZF-Filters beträgt 3537,3 MHz. Damit können nur die
Mischproduktdifferenz (3537,3 MHz) und das Signal des 1. LO
(bei Abstimmung auf 0 kHz: = 3537,3 MHz ) zum Ausgang des
Bandpassfi lters gelangen, von wo aus die weitere Signalver-
arbeitung erfolgt.
Anmerkung: Das vom 1. LO bewirkte „0 kHz-Signal" ist unver-
meidlich und kann bei Messungen mit 1 MHz Aufl ösungsband-
) und des gesamten
LO
) und des gesamten
LO
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