Warum verwenden Spektrumanalysatoren Hüllkurvendetektoren?

Spektrumanalysatoren können normalerweise durch das folgende Blockdiagramm dargestellt werden:

Vor dem Eintritt in den Videofilter durchläuft das Signal einen Hüllkurvendetektor. Was ich nicht verstehe ist, warum dies getan wird.

Soweit ich weiß, zeigt der Hüllkurvendetektor an seinem Ausgang nur die Hüllkurve und nicht den Träger. Würde dies nicht das Trägersignal herausfiltern? Ich halte dies für unerwünscht, da man den Frequenzinhalt sowohl des Trägers als auch des Umschlags auf dem Display sehen möchte. Wie funktioniert das eigentlich und warum?

Nach dem Mischen und Durchlaufen des ZF-Filters bleibt größtenteils ein kleiner Teil des Spektrums übrig, das Ihre SA durchsucht. Wenn in diesem Teil des Spektrums ein Signal vorhanden ist, handelt es sich um eine Sinuswelle, und wenn Sie die Hüllkurve erkennen, messen Sie tatsächlich die Spitzenamplitude dieser Sinuswelle. Das Spitzensignal ist$\sqrt2$ höher als der Effektivwert, daher ist es perfekt verwendbar.

BEARBEITETER ABSCHNITT

Es wird Fehler geben, wenn angenommen wird, dass das erkannte Signal eine einzelne Sinuswelle ist. Wenn Sie beispielsweise einen Mittelungsfilter nach dem Hüllkurvendetektor verwenden und sich ansehen, was er Ihnen sagt, wenn sich eine einzelne Sinuswelle in diesem Teil des Spektrums befindet, wird ein Wert erzeugt, der 3 dB höher als der Effektivwert ist.

Wenn Sie andererseits drei Sinuswellen bei 999 kHz, 1000 kHz und 1001 kHz hätten, würde dies einen Pegel erzeugen, der nur 1 oder 2 dB über dem tatsächlichen Effektivwert liegt, und dies führt zu einem kleinen Fehler.

Dieses Blockdiagramm ist für einen CRT-basierten Spektrumanalysator alten Stils vorgesehen. Der horizontale Sweep stellt die Frequenz dar, die zu einem bestimmten Zeitpunkt gemessen wird (wie eine Sägezahn-Schreibzeit), und die vertikale Amplitude ist der Frequenzinhalt bei dieser Frequenz (genauer über einen engen Frequenzbereich).

Wenn das Eingangssignal ein modulierter Träger ist, zeigt das Display die Seitenbänder an.

Dieses Blockdiagramm zeigt einen analogen Spektrumanalysator alten Stils.

An dieser Stelle wird zur Vereinfachung ein Spitzendetektor verwendet. Wie Andy sagt, ist das Spitzensignal$\sqrt{2}$höher als der Effektivwert, aber meine Betonung für eine Sinuswelle .

Leider sind viele Dinge, die ein Spektrumanalysator messen muss, keine Sinuswellen. Eine Sache ist Lärm. Eine andere ist die komplexe Funkkommunikationsmodulation wie OFDM. Moderne Spektrumanalysatoren verzichten auf das endgültige schmale ZF-Filter, die Logamp und den Hüllkurvendetektor und digitalisieren in einer ziemlich breitbandigen ZF. Sie filtern dann digital und führen in jedem Kanal eine echte Leistungserkennung durch. Dies ist weitaus nützlicher als die Peakerkennung, die für verschiedene Wellenformen unterschiedliche Verhältnisse zum Effektivwert aufweist.