Applikationsbericht "TEC DATES" | Teil 1: Grundlagen Spektrumanalyse in der Messtechnik

dataTec Applikationsbericht "TEC DATES" | Teil 1: Grundlagen Spektrumanalyse in der Messtechnik

Applikationsschrift :: Die Grundlagen der Spektrumanalyse in der Messtechnik - Teil 1.

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Applikationsschrift :: Die Grundlagen der Spektrumanalyse in der Messtechnik - Teil 1.

Was bedeutet Spektrumanalyse und welche Arten von Spektrumanalysatoren gibt es? Im ersten Teil unserer Serie zeigen wir unter anderem, wie die Spektrumanalyse im Messtechnik-Alltag hilft.

Die Grundlagen der Spektrumanalyse in der Messtechnik
Im ersten Teil unserer Serie beginnen wir mit dem Thema Spektrumanalyse. Wer meint, ein Spektrumanalysator sei nur für die Hochfrequenztechniker interessant, wird in der folgenden Serie eines besseren belehrt werden.

Doch zunächst eine kurze Einführung.
Ein Spektrumanalysator ist ein frequenzselektives Spitzenvoltmeter, das unter anderen den RMS- (Root-Mean-Square-) Wert, also den Mittelwert einer Sinuskurve, anzeigt.

Allerdings ist der Spektrumanalysator kein Leistungsmessgerät, sondern zeigt Spannungen an. Gleichwohl können Leistungen angezeigt werden, sobald man die Sinusspannung, also den Spitzenwert oder den Durchschnitt, über den Eingangswiderstand des Analysators in eine Leistung umgerechnet bzw. die Anzeige in Leistung angibt. Ausgehend vom Blockschaltbild (Bild 6) eines „Swept-Tuned Superheterodyne Spektrumanalysators" (gewobbelter Überlagerungs- Spektrumanalysator) werden die einzelnen Elemente mit ihren Funktionen beschrieben und die durch die Digitaltechnik ermöglichten zusätzlichen Messmöglichkeiten aufgezeigt.

Kleiner Exkurs: Der Zeit- und die Frequenzebene
Unser Alltag spielt sich auf der Zeitebene ab und alles hat einen Zeitbezug, auch die elektrischen Signalverläufe betrachten wir mit einem Oszilloskop in der Zeitebene. Warum also eine Spektrumanalyse? Seit Jean Baptiste Joseph Fourier (1768 - 1830) wissen wir um die „Parallelität" der Zeit- und der Frequenzebene.

Ein periodisches Zeit-Signal lässt sich durch eine Summe seiner Harmonischen im Frequenzbereich nachbilden. Es kann eine Rechteckpulsfolge aus einer Summe von unendlich vielen Sinusfunktionen mit ungeradzahligen Vielfachen der Grundfrequenz und dem entsprechend ungeradzahlingen Teil der Grundwellenamplitude zusammengesetzt werden....

Erschienen: Elektronik Praxis (S. 24-26) | 16/2015
Autor: Klaus Höing, Dipl.-Ing. | Presse- und Öffentlichkeitsarbeit bei dataTec

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