Jede periodische Schwingung in der Natur kann von zwei Seiten betrachtet werden: Im Zeitbereich oder im Frequenzbereich. Der Elektroniker bedient sich dazu (noch) zwei unterschiedlicher Messgeräte, dem Oszilloskop für den Zeitbereich und dem Spektrumanalyzer für den Frequenzbereich. Die Erscheinungsform eines Signales im Zeit- und Frequenzbereich ist durch ein Naturgesetz untrennbar miteinander verknüpft. Wird an einem Signal eine Veränderung im Zeitbereich vorgenommen, wirkt diese unmittelbar auf deren „Form“ im Frequenzbereich und  umgekehrt. Dieser Zusammenhang wurde von dem Begründer der mathematischen Physik, Jean Baptiste Fourier, bereits im Jahr 1822 vorgestellt, eine Zeit in der man noch weit von Spektrumanalysatoren und Oszilloskopen entfernt war. Er lieferte die Mathematik zur Signaltheorie, wobei wir ausschließlich deren Zusammenhänge und Auswirkungen auf die praktische Messtechnik und den daraus resultierenden Umgang mit dem Analysator betrachten wollen.
In der einschlägigen Fachliteratur findet man oft ein in dieser Darstellungsform (Bild 1.1) recht verbreitetes Diagramm über den Zusammenhang zwischen Zeit- und Frequenzbereich…..

(Hintergrund der Spektrumanalyse weiterlesen als pdf-download)

Das weit verbreitete Überlagerungs-Konzept beim Analyzer birgt bekanntlich einige Problemzonen, die in den vorangegangenen Kapiteln im Detail dargestellt wurden.
Besonders die Reduzierung der Dynamik durch Seitenbandrauschen in den LO‘s sowie die Problematik der Einschwingzeiten der Auflösefilter und die dadurch längeren Sweepzeiten erscheinen hier an oberster Position der Wunschliste nach Verbesserungen.
Die in den letzten Jahren zunehmende Digitalisierung der Auflösefilter hat bereits den Komfort deutlich gesteigert. Per Software lassen sich optimale Filterkurven (Gaussfilter SF3:60 bei optimalen 4.6) realisieren, durch immer höhere Rechengeschwindigkeiten konnten die Einschwingzeiten und damit die benötigte Sweepzeit gedrückt werden. Beobachtet man die Entwicklung der letzten Jahre, ist zu erkennen, dass die Digitalisierung, sich vom Display beginnend, gegenläufig zum Signalfluss in Richtung Frontend ausbreitet. Derzeit ist sie am Ausgang der 3.ZF-Stufe angelangt. Generell erscheint das Konzept eines verschiebbaren Filters bzw. die Verschiebung der zu untersuchenden Frequenzachse durch ein fest stehendes Filter recht problembehaftet zu sein, weil der Abstimm- bzw. Sweepvorgang aufgrund der physikalischen Gesetze (Einschwingzeiten) besonders bei kleinen Auflösebandbreiten mehr Zeit benötigt. Dem Filter muss für jede Veränderung, sprich zu jedem noch so geringen Abstimmschritt, die notwendige Zeit zum Einschwingen gewährt werden, andernfalls entstehen Messfehler……

(Modernes Analyzer Konzept weiterlesen als pdf-download)

Dieses Kapitel widmet sich einem Thema, das nichts mit der Spektrumanalyse zu tun hat. Es lässt sich eher der Netzwerkanalyse zuordnen, genauer der „skalaren Netzwerkanalyse“. Auch wenn das Thema zu einem anderen Fachgebiet der Messtechnik gehört, lohnt es sich, die oft stiefmütterlich behandelte Zusatzfunktionalität vieler Spektrumanalysatoren etwas näher ins Blickfeld zu rücken. Die Funktion wird meist als Option angeboten und bereits bei einer Neuanschaffung oft aus Kostengründen abgewählt.
Das ist schade, denn der Tracking-Generator bietet einen Mehrwert zu einem, unterm Strich betrachtet, unschlagbaren Preis. Es gibt nur ein Argument die Option nicht zu ziehen, nämlich das, wenn man bereits einen Netzwerkanalyzer besitzt. Und selbst dann sind die vergleichsweise niedrigen Mehrkosten der Option durchaus lohnend, besonders dann, wenn der Spektrumanalyzer Frequenzen, die über 3 GHz liegen, verarbeiten kann. Der Tracking-Generator bietet dann die Möglichkeit zu einem günstigen Preisleistungsverhältnis skalare Netzwerkanalyse auch in höheren Frequenzbereichen zu betreiben. Ist das Gerät mit dieser leistungsfähigen Option bestückt, dann wird man auf der Frontplatte eine zusätzliche Buchse mit der Beschriftung „Ausgang“ vorfinden. Zunächst schauen wir uns an, was sich dahinter verbirgt. Hintergrundwissen Tracking-Generator Der Begriff „Tracking“ bedeutet Nachführen oder Mitziehen, also ein Generator der einer anderen Größe nachgeführt wird. Diese Größe stellt im übertragenen Sinne den Frequenzsweep des Analyzers dar. Technisch realisiert wird dies, indem….

(Messpraxis mit Trackinggenerator weiterlesen als pdf-download)