¿Por qué los analizadores de espectro utilizan detectores de envolvente?

Question

Los analizadores de espectro suelen representarse mediante el siguiente diagrama de bloques:

Antes de entrar en el filtro de vídeo, la señal pasa por un detector de envolvente. Lo que no entiendo es por qué se hace esto.

Según tengo entendido, el detector de envolvente presenta en su salida sólo el sobre, y no el portador. Entonces, ¿esto no filtraría la señal de la portadora? Creo que esto es indeseable porque a uno le gustaría ver en la pantalla el contenido de frecuencia tanto de la portadora como de la envolvente. ¿Cómo funciona esto realmente y por qué?

Answer 1

Tras la mezcla y el paso por el filtro de FI, lo que queda es, en gran medida, una pequeña parte del espectro que su SA está escudriñando. Si hay una señal presente en esta parte del espectro, será una onda sinusoidal y si la detectas, estás midiendo la amplitud del pico de esa onda sinusoidal. Ese pico de señal es \$\sqrt2\$ mayor que el valor RMS por lo que es perfectamente utilizable.

SECCIÓN EDITADA

Habrá errores al suponer que la señal detectada es una sola onda sinusoidal. Por ejemplo, si utilizas un filtro de promediación después del detector de envolvente y miras lo que te dice cuando una sola onda sinusoidal está en esa parte del espectro, produciría una lectura que es 3 dB más alta que el RMS.

Si, por el contrario, tuvieras tres ondas sinusoidales a 999 kHz, 1000 kHz y 1001 kHz, se produciría un nivel que está sólo 1 o 2 dB por encima del verdadero valor RMS, lo que provoca un pequeño error.

Answer 2

Este diagrama de bloques corresponde a un analizador de espectro de estilo antiguo basado en CRT. El barrido horizontal representa la frecuencia que se mide en un momento dado (como un diente de sierra en relación con el tiempo), y la amplitud vertical es el contenido de la frecuencia en esa frecuencia (más exactamente, en un rango estrecho de frecuencias).

Si la señal de entrada es una portadora modulada, la pantalla mostrará la(s) banda(s) lateral(es).

Answer 3

Este diagrama de bloques muestra un analizador de espectro analógico de estilo antiguo.

Utiliza un detector de picos en ese punto para mayor comodidad. Como dice Andy, la señal de pico es \$\sqrt{2}\$ mayor que el valor RMS, pero mi énfasis para una onda sinusoidal .

Por desgracia, muchas de las cosas que tiene que medir un analizador de espectro no son ondas sinusoidales. Una cosa es el ruido. Otra es la modulación compleja de las comunicaciones de radio, como la OFDM. Los analizadores de espectro modernos prescinden del filtro final de FI estrecho, el logamp y el detector de envolvente, y digitalizan en una FI de banda bastante ancha. A continuación, filtran digitalmente los canales y realizan una verdadera detección de potencia en cada uno de ellos. Esto es mucho más útil que la detección de picos, que tiene diferentes relaciones con el RMS para diferentes formas de onda.