Analyseur de spectre et radioamateurs

Analyseur de spectre et radioamateurs

L’analyseur de spectre chez les radioamateurs est un des appareils de mesure radiofrĂ©quence par excellence.  Il s’agit probablement de l’instrument de mesure le plus prisĂ© aprĂšs le multimĂštre Ă©lectronique,l’oscilloscope et le gĂ©nĂ©rateur de signaux.  L’analyseur de spectre est longtemps restĂ© le privilĂšge des ingĂ©nieurs en Ă©lectronique et en radiocommunications mais le monde Ă©volue et heureusement les radioamateurs se sont mis Ă  la page

Ainsi, nous pouvons actuellement disposer d’un tel appareil Ă  un prix OM, par exemple sous la forme d’un module compact qui se raccorde sur un ordinateur portable par l’intermĂ©diaire d’un port de communication USB (Universal Serial Bus).  En outre, il n’est plus rare de nos jours en 2016 d’avoir une prise de contact directe avec l’analyse spectrale des frĂ©quences grĂące Ă  la prĂ©sence d’afficheurs spĂ©cifiques sur les Ă©metteurs–rĂ©cepteurs modernes Ă  l’usage des radioamateurs, ou grĂące Ă  des logiciels particuliers et dĂ©diĂ©s.

Flex
Fig. 1 : ClichĂ©s extraits du bandeau d’accueil du site Internet radioamateur ON5VL (2015) illustrant des afficheurs de spectre de frĂ©quence.

Contenus de l'article

À l’heure de l’informatique, qu’en est-il des analyseurs de spectre de laboratoire ?

L’analyseur de spectre radiofrĂ©quence reste une des piĂšces maĂźtresses des laboratoires professionnels de radiocommunications et est utilisĂ© la plupart du temps dans la recherche d’ingĂ©nierie ou pour effectuer des mesures de prĂ©cision.  L’analyseur de spectre se rĂ©vĂšle utile entre autres dans le domaine des transmissions Ă  modulations numĂ©riques modernes telles que GSM (Global System for Mobile Communications), rĂ©seaux sans fil Wi-Fi (marque de la Wi-Fi Alliance du consortium Wireless Ethernet Compatibility Alliance WECA), 256QAM (Quadrature Amplitude Modulation, symboles reprĂ©sentĂ©s par 8 bits), etc.  Les appareils qui Ă©quipent de tels laboratoires sont en gĂ©nĂ©ral du dernier cri des grands constructeurs (comme par exemple les analyseurs de spectre temps rĂ©el) et de tels instruments aussi performants sont actuellement inabordables pour les radioamateurs.

Toutefois, les analyseurs de spectre de laboratoire issus du marchĂ© de seconde main deviennent de plus en plus abordables pour les radioamateurs.  Certes, ceux-ci sont parfois assez sportifs Ă  utiliser, mais cela peut nous offrir le dĂ©fi d’apprendre et de maĂźtriser le contenu d’un des chapitres du programme de l’examen de la licence HAREC (Harmonized Amateur Radio Examination Certificat) avant d’utiliser un analyseur de spectre.  En effet, il vaut mieux apprendre un peu de thĂ©orie et de technique avant d’utiliser un appareil de mesure plutĂŽt que faire le contraire et « mettre la charrue avant les bƓufs Â».

Analyseur materiel
Fig. 2 : Analyseur de spectre et Radioamateur. Illustration d’un Ă©metteur–rĂ©cepteur FT-736R sous test avec un analyseur de spectre HP 8563E et un gĂ©nĂ©rateur Ă  deux canaux HP 3326A.  Les relevĂ©s des mesures sont archivĂ©s sur un ordinateur portable par l’intermĂ©diaire d’une interface GPIB-USB Prologix (GPIB : General Purpose Interface Bus). L’émetteur sous test est raccordĂ© Ă  l’analyseur de spectre par l’intermĂ©diaire d’un attĂ©nuateur de puissance Bird 500-WA-FFN-30 (500 W 30dB) suivi d’un attĂ©nuateur Narda 766-20 (20 W 20 dB) tous deux situĂ©s en haut Ă  droite de la photo.  Un DC-Block-limiteur Agilent N9355B (+10 dBm) est placĂ© immĂ©diatement Ă  l’entrĂ©e de l’analyseur de spectre afin de protĂ©ger l’entrĂ©e HF de toute fausse manƓuvre (Better safe than sorry ! Il vaut mieux prĂ©venir que guĂ©rir).

Le but de cet article est de faire un tour d’horizon de ce qu’est un analyseur de spectre afin d’apprĂ©hender l’utilisation d’un tel appareil et de montrer de maniĂšre ludique les types de mesure que l’on peut effectuer avec cet instrument.  Nous utiliserons bon nombre de termes en anglais mais ceux-ci seront tous chaque fois dĂ©finis en français.
Nous invitons le lecteur Ă  se documenter pour approfondir le sujet, par exemple avec la sĂ©rie des notes d’application Hewlett-Packard AN150, AN150-1
AN150-15, les publications Rohde & Schwarz, Anritsu, Tektronix, etc…

Qu’est-ce que l’analyse spectrale ?

Intuitivement, dans la vie courante, nous effectuons quotidiennement de l’analyse spectrale, c’est-Ă -dire l’analyse d’un signal dans le domaine de la frĂ©quence.  ReconnaĂźtre le timbre d’un instrument de musique ou identifier une voix humaine, distinguer la couleur d’un feu de signalisation routiĂšre au vert ou au rouge, c’est de l’analyse spectrale.  En effet, un signal simple ou complexe peut ĂȘtre dĂ©composĂ© en une sĂ©rie de composantes de diffĂ©rentes frĂ©quences, de diffĂ©rentes amplitudes et de phases relatives entre elles.  Nous devons cette dĂ©couverte au mathĂ©maticien Jean-Baptiste Joseph Fourier nĂ© au XVIIIĂšme siĂšcle ayant donnĂ© son nom aux sĂ©ries de Fourier, Ă  l’analyse et Ă  la transformation de Fourier.  L’essentiel de cette dĂ©couverte est que tout signal peut ĂȘtre dĂ©composĂ© en une somme d’un fondamental et d’harmoniques.

Mesures
Fig. 3 : Analyse d’un signal : soit dans le domaine du temps soit dans le domaine de la frĂ©quence.

En quoi l’analyse spectrale peut-elle se rĂ©vĂ©ler utile ?

Un signal variable peut ĂȘtre observĂ© dans le domaine du temps et nous informer par exemple sur la forme d’onde de ce signal.  En revanche, un signal observĂ© dans le domaine de la frĂ©quence nous donnera bien plus d’informations sur les composantes qui forment ce signal.  En effet deux sinusoĂŻdes diffĂ©rentes peuvent se ressembler Ă  l’Ɠil nu sur un oscilloscope mais l’une d’entre-elles peut rĂ©vĂ©ler des harmoniques d’amplitudes non nĂ©gligeables sur un analyseur de spectre.

Dans le domaine des radiofrĂ©quences, cela a toute son importance : Ă©mettre sur la frĂ©quence porteuse d’un signal modulant est donc envoyer sur l’éther un rayonnement Ă©lectromagnĂ©tique (porteur d’une information) qui est supposĂ© ĂȘtre caractĂ©risĂ© par une frĂ©quence bien connue, bien dĂ©finie et cela Ă  l’exclusion de toutes autres frĂ©quences porteuses, en particulier de frĂ©quences harmoniques.  La puretĂ© spectrale d’une Ă©mission radio est une des caractĂ©ristiques essentielles afin d’éviter des brouillages d’émissions de tiers situĂ©es en dehors des bandes de frĂ©quences allouĂ©es aux radioamateurs.  On n’arrĂȘte pas les ondes radio dans l’espace, mĂȘme si celles-ci s’attĂ©nuent selon le carrĂ© de la distance.  Comme la perfection n’est pas de ce monde, l’enjeu est d’assurer Ă  nos Ă©missions radioamateur une puretĂ© spectrale suffisante de façon Ă  ce que l’amplitude des harmoniques soit rĂ©duite Ă  un niveau acceptable dĂ©fini par des normes qui sont rendues exĂ©cutoires par la lĂ©gislation en matiĂšre des radiocommunications.

Les harmoniques d’une frĂ©quence porteuse ne sont qu’une partie Ă©mergente de l’iceberg en matiĂšre de radio-Ă©missions.  Le signal radiofrĂ©quence Ă©mis ne se limite pas Ă  une porteuse seule (sauf dans le cas des tĂ©lĂ©communications en morse caractĂ©risĂ©es par une onde entretenue continue pure, CW Continuous Wave) : l’information transmise sous forme de modulation de la frĂ©quence porteuse a pour consĂ©quence une complexification du signal porteur qui se traduit par l’occupation d’une portion de largeur de bande adjacente Ă  la frĂ©quence porteuse.  Le pilotage correct et efficace de la modulation doit contribuer Ă  une maĂźtrise de la largeur de bande du signal Ă©mis.

Tout cela est vrai dans le meilleur des mondes, mais il subsiste dans la rĂ©alitĂ© des signaux parasites qui peuvent altĂ©rer la puretĂ© spectrale d’une Ă©mission aux abords directs (ou non directs) de la porteuse et de la bande occupĂ©e par la modulation (la « largeur de bande nĂ©cessaire Â»).  Les signaux parasites sont rĂ©pertoriĂ©s sous les appellations suivantes : « rayonnements non essentiels Â» (Spurious Emission), « rayonnements non dĂ©sirĂ©s Â» et « Ă©missions hors bande Â».
Pour ĂȘtre bien comprises, ces appellations (ou dĂ©nominations) sont clairement dĂ©finies dans les recommandations de l’UIT-R : ensemble des normes techniques internationales dĂ©veloppĂ©es par le secteur radiocommunications de l’UIT (Union Internationale des TĂ©lĂ©communications), anciennement CCIR (ComitĂ© Consultatif International des Radiocommunications).

Voici ci-dessous ces dĂ©finitions (extraits de : Recommandation UIT-R SM.329-9).  Ce texte peut apparaĂźtre rĂ©barbatif mais il a un lien direct avec l’analyse spectrale.

Rayonnements non essentiels :

Rayonnement sur une ou sur des frĂ©quences situĂ©es en dehors de la largeur de bande nĂ©cessaire et dont le niveau peut ĂȘtre rĂ©duit sans affecter la transmission de l’information correspondante. Ces rayonnements comprennent les rayonnements harmoniques, les rayonnements parasites, les produits d’intermodulation et de conversion de frĂ©quence, Ă  l’exclusion des Ă©missions hors bande.

Rayonnements non désirés :

Ensemble des rayonnements non essentiels et des rayonnements provenant des Ă©missions hors bande.

Émissions hors bande :

Émission sur une ou sur des frĂ©quences situĂ©es immĂ©diatement en dehors de la largeur de bande nĂ©cessaire, due au processus de la modulation, Ă  l’exclusion des rayonnements non essentiels.

Largeur de bande nécessaire :

Pour une classe d’Ă©mission donnĂ©e, largeur de la bande de frĂ©quences juste suffisante pour assurer la transmission de l’information Ă  la vitesse et avec la qualitĂ© requises dans des conditions donnĂ©es.

Rayonnement harmonique :

Rayonnement non essentiel sur des fréquences qui sont des multiples entiers de la fréquence centrale.

Rayonnement parasite :

Rayonnement non essentiel produit accidentellement sur des frĂ©quences indĂ©pendantes Ă  la fois des frĂ©quences porteuses ou caractĂ©ristiques d’une Ă©mission et des frĂ©quences des oscillations rĂ©sultant de la production de la frĂ©quence porteuse ou caractĂ©ristique.

Produits d’intermodulation :

Les produits d’intermodulation non essentiels rĂ©sultent de l’intermodulation entre :

  • les oscillations sur les frĂ©quences porteuses, ou caractĂ©ristiques ou harmoniques d’une Ă©mission, ou les oscillations rĂ©sultant de la production de ces frĂ©quences porteuses ou caractĂ©ristiques ; et
  • des oscillations de mĂȘme nature, d’une ou plusieurs autres Ă©missions, en provenance du mĂȘme ensemble Ă©metteur ou d’Ă©metteurs ou ensembles Ă©metteurs diffĂ©rents.

Produits de conversion de fréquence :

Rayonnements non essentiels, ne comprenant pas les rayonnements harmoniques, sur les frĂ©quences ou des multiples entiers de celles-ci, ou des sommes et diffĂ©rences de multiples de celles-ci, des oscillations utilisĂ©es pour produire la frĂ©quence porteuse ou la frĂ©quence caractĂ©ristique d’une Ă©mission.

Rayonnements Ă  large bande et Ă  bande Ă©troite vis-Ă -vis de l’appareil de mesure :

Une Ă©mission Ă  large bande est une Ă©mission « dont la largeur de bande est supĂ©rieure Ă  celle des rĂ©cepteurs ou d’un appareil de mesure donnĂ© » (voir Vocabulaire Ă©lectrotechnique international (VEI)/Commission Ă©lectrotechnique internationale (CEI), 161-06-11). Une Ă©mission Ă  bande Ă©troite est une Ă©mission « dont la largeur de bande est infĂ©rieure Ă  celle des rĂ©cepteurs ou d’un appareil de mesure donnĂ© » (voir VEI/CEI, 161-06-13).

Question – Que peut donc faire un analyseur de spectre dans tout cela ?

RĂ©ponse – voir et mesurer tout cela !  Et bien d’autres choses encore.

Sans ĂȘtre limitatif, voici encore quelques applications possibles avec un analyseur de spectre :

  • Effectuer le relevĂ© du bruit de phase d’un oscillateur ou d’un gĂ©nĂ©rateur (Phase Noise)
  • Mesurer la puissance d’une Ă©mission dans un canal adjacent Ă  celui que cette Ă©mission occupe
  • Mesurer l’indice de modulation (ou dĂ©viation de frĂ©quence) d’une porteuse modulĂ©e en frĂ©quence
  • Effectuer une surveillance (monitoring) du trafic radiofrĂ©quence sur une bande de frĂ©quence
  • Effectuer des mesures scalaires sur un circuit (mesures d’amplitude en fonction de la frĂ©quence) avec un gĂ©nĂ©rateur suiveur Ă  balayage (Tracking Generator) : courbe de rĂ©ponse d’un filtre, d’un amplificateur, d’un Ă©tage mĂ©langeur de frĂ©quence, etc…
  • Effectuer des mesures de distorsion harmonique
  • Effectuer des mesures d’intermodulation (IMD)
  • DĂ©moduler un signal AM ou FM
  • Effectuer des mesures sur une Ă©mission multiplexĂ©e (impulsions d’émission) d’un systĂšme TDMA (Time Division Multiple Access) en activant une fonction de dĂ©clenchement (Time Gating)
  • Effectuer des mesures sur un signal d’une Ă©mission pulsĂ©e (modulation numĂ©rique tout ou rien) : mesure de la largeur d’impulsion et mesure de la rĂ©pĂ©tition de cycle du train d’impulsions
  • Effectuer des mesures d’interfĂ©rences Ă©lectromagnĂ©tiques (EMI)
  • etc…

Qu’est-ce qu’un analyseur de spectre ?

Un analyseur de spectre est, en rĂ©sumĂ©, un super rĂ©cepteur !  Un rĂ©cepteur de mesure ?
Oui, il s’agit bien d’un rĂ©cepteur superhĂ©tĂ©rodyne comme tous ceux que les radioamateurs utilisent pour la rĂ©ception des radiocommunications. Toutefois, un analyseur de spectre a la facultĂ© de balayer (avec une base de temps) une bande de frĂ©quence en permanence (comme s’il s’agissait d’un scanner radiofrĂ©quence). Il a aussi la facultĂ© de sĂ©lectionner Ă  volontĂ© une sĂ©lectivitĂ© dĂ©sirĂ©e (rĂ©solution de bande passante de la fenĂȘtre de rĂ©ception, RBW : Resolution BandWidth). À la sortie du dĂ©modulateur (dĂ©tecteur d’enveloppe), le signal dĂ©modulĂ© n’est pas appliquĂ© Ă  un haut-parleur, mais bien Ă  l’amplificateur de dĂ©flexion vertical d’un Ă©cran Ă  tube cathodique par l’intermĂ©diaire d’un amplificateur Ă  rĂ©ponse logarithmique pour obtenir une amplitude graduĂ©e en dĂ©cibels. L’amplificateur horizontal de dĂ©flexion du tube cathodique est raccordĂ© Ă  la base de temps qui pilote le balayage en frĂ©quence de l’analyseur de spectre. On obtient ainsi une mesure d’amplitude dans le domaine de la frĂ©quence.

Comment réaliser un balayage en fréquence

Dans un rĂ©cepteur superhĂ©tĂ©rodyne (Ă  double ou Ă  multiple changements de frĂ©quences), le premier changement de frĂ©quence s’effectue au moyen d’un mĂ©langeur de frĂ©quences pilotĂ© par un oscillateur local (hĂ©tĂ©rodyne). Il en est de mĂȘme dans un analyseur de spectre. Le changement de frĂ©quence s’effectue en gĂ©nĂ©ral par battement supĂ©rieur : la frĂ©quence de l’oscillateur local est supĂ©rieure Ă  celle de la rĂ©ception haute-frĂ©quence dĂ©sirĂ©e, avec un Ă©cart en frĂ©quence qui correspond Ă  celle de l’étage de la premiĂšre moyenne frĂ©quence (premiĂšre frĂ©quence intermĂ©diaire).  C’est donc la frĂ©quence de l’oscillateur local du premier changement de frĂ©quence qui dĂ©termine la frĂ©quence d’accord de rĂ©ception. Cet oscillateur local est pilotĂ© par une tension de commande qui dĂ©termine sa frĂ©quence d’oscillation : il s’agit d’un oscillateur commandĂ© en tension (VCO : Voltage-Controlled Oscillator). Il suffit donc de piloter ce VCO par la rampe de tension de la base de temps de l’analyseur de spectre et on obtient ainsi le balayage en frĂ©quence de celui-ci.

Comment sĂ©lectionner Ă  volontĂ© la sĂ©lectivitĂ© d’un super rĂ©cepteur ?

La sĂ©lectivitĂ© d’un rĂ©cepteur superhĂ©tĂ©rodyne tient principalement Ă  celle des Ă©tages moyenne frĂ©quence. Ainsi il suffit de placer une sĂ©rie de filtres passe-bande, dont on peut faire varier la largeur de bande passante, pour obtenir une sĂ©lectivitĂ© rĂ©glable Ă  volontĂ© dans l’analyseur de spectre.

Pourquoi est-il nĂ©cessaire de rĂ©gler la sĂ©lectivitĂ© d’un super rĂ©cepteur ?

Principalement pour pouvoir distinguer des signaux adjacents et proches en frĂ©quence.  En trĂšs rĂ©sumĂ©, tout est une question de compromis entre l’Ă©tendue du balayage en frĂ©quence de l’analyseur de spectre et la sĂ©lectivitĂ© appropriĂ©e pour cette Ă©tendue. Le compromis ne se limite pas Ă  la sĂ©lectivitĂ©. En effet, le temps de transit (throughput) et le temps de montĂ©e (rise time) d’un signal Ă  travers un filtre est fonction du nombre de pĂŽles qui le constituent et, indirectement, de la bande passante de celui-ci. Ceci impose en corollaire une vitesse de balayage appropriĂ©e en fonction de la rĂ©solution de bande passante dĂ©sirĂ©e (sĂ©lectivitĂ© dĂ©sirĂ©e). Le temps de balayage conditionne indirectement la capacitĂ© en vitesse de mesure de l’appareil analyseur de spectre. Nous examinerons plus loin la raison et la nĂ©cessitĂ© du rĂ©glage de la rĂ©solution de bande passante d’un analyseur de spectre.

Un petit schĂ©ma vaut mieux qu’un long discours. Voici l’intĂ©rieur d’un analyseur de spectre en schĂ©ma bloc simplifiĂ©.

Shema 1
Figure 4 : SchĂ©ma bloc d’un analyseur de spectre du type hĂ©tĂ©rodyne et Ă  balayage de frĂ©quence. La chaĂźne des Ă©tages moyenne frĂ©quence est reprĂ©sentĂ©e par un simple changement de frĂ©quence. Dans la rĂ©alitĂ©, la chaĂźne moyenne frĂ©quence comporte plusieurs changements de frĂ©quence.

Nous supposons que le lecteur est dĂ©jĂ  familiarisĂ© avec le schĂ©ma bloc d’un rĂ©cepteur superhĂ©tĂ©rodyne d’une station radioamateur.
Dans le schĂ©ma bloc ci-dessus, l’oscillateur local est pilotĂ© non seulement par la rampe de tension de la base de temps, mais aussi par un oscillateur de rĂ©fĂ©rence. L’oscillateur local fait partie en rĂ©alitĂ© d’une boucle d’asservissement de phase (PLL : Phase Locked Loop).  La frĂ©quence du VCO est comparĂ©e Ă  celle de l’oscillateur de rĂ©fĂ©rence pour assurer au VCO la prĂ©cision et la stabilitĂ© en frĂ©quence requise. L’oscillateur de rĂ©fĂ©rence est en gĂ©nĂ©ral du type OCXO (Oven Controlled Xtal Oscillator) : oscillateur Ă  quartz situĂ© dans une enceinte chauffĂ©e et rĂ©gulĂ©e en tempĂ©rature (« four Â»).  Le VCO est en gĂ©nĂ©ral du type YTO : YIG Tuned Oscillator ; YIG : Yttrium Iron Garnet, grenat d’yttrium et de fer (Y3 Fe5 O12), oscillateur accordĂ© par un rĂ©sonateur YIG ; il s’agit d’une technologie toute particuliĂšre pour rĂ©aliser un VCO large bande et sur des frĂ©quences trĂšs Ă©levĂ©es (jusqu’à plusieurs dizaines de GigaHertz).
Nous avons dĂ©crit ci-dessus trĂšs sommairement un des types d’analyseur de spectre : analyseur hĂ©tĂ©rodyne et Ă  accord de frĂ©quence par balayage  (Swept Tuned Spectrum Analyzer). Les analyseurs de spectre temps rĂ©el sont basĂ©s sur un autre principe : l’analyse suivant la transformĂ©e de Fourier rapide (FFT : Fast Fourier Transform), mais cela est une autre histoire…

À quoi donc ressemble un analyseur de spectre ?

Cela ressemble Ă  un « oscilloscope Â» car il y a un Ă©cran Ă  tube cathodique ou un afficheur numĂ©rique Ă  cristaux liquides (LCD) visible sur la face avant de l’appareil. En revanche Ă  y voir de plus prĂšs, on y dĂ©couvre une plĂ©thore de boutons aux fonctions d’appellations Ă©tranges, c’est-Ă -dire peu habituelles Ă  celles que l’on s’attend Ă  rencontrer sur un oscilloscope.
Voici quelques photos d’analyseurs de spectre au cours de l’évolution de ce type d’instrument de mesure.  Nous avons choisi quelques modĂšles reprĂ©sentatifs du constructeur Hewlett Packard Agilent Keysight, mais aussi quelques autres modĂšles des constructeurs Advantest, Anritsu, IFR Aeroflex, Marconi Instruments, Rohde & Schwarz, Tektronix, etc…

Fig5
Figure 5 : Le premier analyseur de spectre Hewlett Packard, HP851A/HP8551A en 1964 (Source Internet HP memory Project).

TrĂšs fort pour l’époque, en 1964 : un analyseur de spectre capable de mesurer des signaux jusqu’à 10 GHz ! (40 GHz avec mĂ©langeur externe).

Fig6
Figure 6 : Analyseur de spectre Hewlett Packard, HP141T (1968) (Photo de Dirk Ruffing – DH4YM).

Cet analyseur de spectre est relativement bien connu des radioamateurs. Ce modĂšle a Ă©quipĂ© de nombreux laboratoires d’écoles techniques et universitaires. Sur le marchĂ© de seconde main, il n’est pas rare d’en trouver en 2016 Ă  des prix compĂ©titifs compris entre 250 et 1000 € avec tiroirs compris (IF + HF 110 MHz ou 18 GHz).

Fig7
Figure 7 : Analyseur de spectre Hewlett Packard, HP 8558B HP181T (19731975) (Source Internet HP memory Project). ModĂšle trĂšs connu avec le HP 182T ayant aussi Ă©quipĂ© de nombreux laboratoires d’écoles techniques et de petites entreprises en radiocommunications.

Fig8
Figure 8 : Analyseur de spectre Hewlett Packard, HP8568A (1978) (Source Internet HP memory Project).

Fig9
Figure 9 : Analyseur de spectre Tektronix, 494P (1983) (Source Internet Radau-Funktechnik).

Fig10
Figure 10 : Analyseur de spectre Marconi Instruments, 2380/2383 (1986) (Source Internet Used Equipment Surplus & Storage Ltd).

Fig11
Figure 11 : Analyseur de spectre IFR Aeroflex, A-7550 (1986) (Source Internet US Instrument Services).

Fig12
Figure 12 : Analyseur de spectre Hewlett Packard, HP8560A (1987) (Source Internet SG Labs).

Fig13
Figure 13 : Analyseur de spectre Advantest R3272 (1995) (Source Internet Helmut Singer Elektronik, Feldchen Aachen).

Fig14
Figure 14 : Analyseur de spectre Agilent E4407B (2000) (Source Internet Cal Center Inc).

Fig15
Figure 15 : Analyseur de spectre Anritsu MS2668C (2009) (Source Internet Helmut Singer Elektronik, Feldchen Aachen).

Fig16
Figure 16 : Analyseur de spectre temps réel Tektronix RSA6114A (2009) (Source Internet EE Times).

Fig17
Figure 17 : Analyseur de spectre temps réel Rohde & Schwarz FSVR (2010) (Source Internet R&S).

Fig18
Figure 18 : Analyseur de spectre temps réel Agilent N9030A (2012) (Source Internet Microwave & RF).

Fig19
Figure 19 : Analyseur de spectre portable Keysight N9344C (2011) (Source Internet Keysight).

Quelles sont les principales touches de fonction d’un analyseur de spectre ?

  • FREQUENCY CENTER : rĂ©glage en frĂ©quence au milieu de l’axe des abscisses du rĂ©ticule de l’écran, en Hz, kHz, MHz ou GHz.
  • FREQUENCY START, STOP : rĂ©glage en frĂ©quence au dĂ©but et en fin d’axe des abscisses du rĂ©ticule de l’écran. Ces deux frĂ©quences dĂ©finissent automatiquement la portion de bande affichĂ©e Ă  l’écran et donc l’étendue du balayage en frĂ©quence de l’analyseur de spectre.
  • SPAN : Ă©talement du balayage en frĂ©quence de l’analyseur, c’est-Ă -dire la portion de bande de frĂ©quence affichĂ©e Ă  l’écran entre le dĂ©but et la fin du rĂ©ticule, en Hz, kHz, MHz, ou GHz pour les dix divisions horizontales. On en dĂ©duit la largeur du balayage en frĂ©quence en Hz, kHz, MHz ou GHz par division horizontale du rĂ©ticule. La fonction Zero Span sera dĂ©crite plus loin.
  • AMPLITUDE REFERENCE LEVEL : il s’agit du rĂ©glage du niveau d’amplitude affichĂ© au sommet du rĂ©ticule en dBm, dB”V, dBmV, V ou W. Cette amplitude reprĂ©sente donc une puissance ou une tension.
  • AMPLITUDE LOG dB/DIV : il s’agit d’une graduation logarithmique de l’échelle verticale du rĂ©ticule pour exprimer l’amplitude en dB par division : 10 ; 5 ; 2 ; 1 dB/Div par exemple. Ce rapport en dB par division indique celui entre le niveau d’amplitude du signal mesurĂ© et le niveau absolu d’amplitude au sommet de l’écran (Reference Level).
  • AMPLITUDE LINEAR : dĂ©termine une graduation linĂ©aire d’amplitude.

fig20
Fig. 20 : Analyseur de spectre HP 8563E : fonctions principales Frequency, Span et Amplitude.

Quelles sont les indications affichĂ©es sur l’écran de l’analyseur de spectre ?

Fig21
Fig. 21 : Écran afficheur du tube cathodique de l’analyseur de spectre HP 8563E.  Sur la droite de l’écran apparaissent les fonctions secondaires liĂ©es aux fonctions principales Frequency, Span, Amplitude.  Les fonctions secondaires sont sĂ©lectionnĂ©es par des touches de fonction qui sont alignĂ©es en regard des fonctions secondaires (principe des menus).

Afin de relever les clichĂ©s d’écran, un ordinateur portable est raccordĂ© Ă  l’analyseur de spectre par l’intermĂ©diaire d’une interface GPIB-USB.

Fig22
Fig. 22 : Liaison GPIB de l’analyseur de spectre HP8563E avec une entrĂ©e USB d’un ordinateur portable afin d’effectuer des relevĂ©s d’écran.  Le logiciel d’acquisition est l’émulateur de table traçante HP7470 qui a Ă©tĂ© rĂ©alisĂ© par John Miles KE5FX.  L’interface GPIB-USB utilisĂ©e ici est un produit du constructeur Prologix.

Fig23
Fig. 23 : RelevĂ© de l’affichage des donnĂ©es de mesure sur l’écran de l’analyseur de spectre : attĂ©nuateur d’entrĂ©e haute frĂ©quence (ici de 10 dB), Center Frequency, Frequency Start Stop, Span, Reference Level, Log 10 dB par division, etc.

Le Frequency Span sur la figure ci-dessus Ă©tant de 1 MHz, on a 100 kHz par division horizontale.  Le Reference Level Ă©tant Ă  0 dBm et la graduation d’amplitude Ă©tant de 10 dB par division, la puissance du signal mesurĂ© ici Ă  300 MHz est de -10 dBm, soit 0,1 mW.  La frĂ©quence centrale Ă©tant de 300 MHz et le Span Ă©tant de 1MHz, on a un balayage en frĂ©quence de l’analyseur de spectre entre 299,5 MHz et 300,5 MHz.

Nous avons d’autres indications importantes au bas de l’écran : RBW, VBW et SWP :

  • RBW  (Resolution BandWidth) : sĂ©lectivitĂ© rĂ©glĂ©e Ă  l’analyseur de spectre ;
  • VBW (Video BandWidth) : filtrage du signal vidĂ©o de la trace sur l’écran ;
  • SWP (Sweep) : vitesse du balayage en frĂ©quence de l’analyseur de spectre.

Ces paramĂštres RBW, VBW et SWP sont intimement liĂ©s et doivent faire l’objet d’un compromis entre eux.  Ils sont automatiquement mis en relation par les algorithmes programmĂ©s dans l’unitĂ© centrale de calcul de l’analyseur de spectre.  Toutefois, il est possible de dĂ©brayer cet automatisme et de sĂ©lectionner ces paramĂštres manuellement.
Le rĂ©glage manuel de la sĂ©lectivitĂ© de l’analyseur de spectre (RWB) ne peut ĂȘtre rĂ©duit impunĂ©ment sans tenir compte du temps de montĂ©e et de descente d’un signal lors de son passage Ă  travers les filtres passe-bande de la moyenne frĂ©quence.  Ainsi le signal doit ĂȘtre appliquĂ© pendant un certain temps dans la bande passante du filtre passe-bande afin d’obtenir un signal correctement traitĂ© sans distorsion de celui-ci ni dĂ©gradation de son amplitude.  L’analyseur de spectre balaye en permanence une plage de frĂ©quence, dĂšs lors le signal « passe Â» fugitivement au travers du filtre passe-bande, et en particulier dans sa bande passante.  Cette « vitesse Â» de passage du signal est fonction du paramĂštre SPAN (Ă©talement en frĂ©quence) et de la vitesse de balayage SWEEP de l’analyseur de spectre entre la frĂ©quence Start et Stop.  Selon le rĂ©glage de la rĂ©solution de bande passante (RBW) de l’analyseur, le temps de montĂ©e du signal est diffĂ©rent : ce temps est allongĂ© pour une rĂ©solution plus fine, c’est-Ă -dire pour un filtre passe-bande Ă  bande plus Ă©troite que celle qui avait Ă©tĂ© choisie au dĂ©part.  En outre, plus le filtre est Ă  bande Ă©troite, moins de temps met le signal pour passer d’une extrĂ©mitĂ© Ă  l’autre de la bande passante du filtre selon le balayage de l’analyseur.

On peut exprimer le temps que le signal doit rester dans la bande passante du filtre comme suit :

Time1

D’autre part, le temps de montĂ©e du signal dans un filtre est inversement proportionnel Ă  sa bande passante.

Time2

Si on Ă©tablit une Ă©quivalence entre ces deux Ă©quations, on obtient :

Time3

C’est-Ă -dire :

Time4

Les filtres passe-bande peuvent avoir diffĂ©rentes formes de courbes de rĂ©ponse selon le type de filtre.  Dans les analyseurs de spectre, on utilise gĂ©nĂ©ralement des filtres passe-bande du type Quasi-Gaussien pour lesquels la valeur k est de l’ordre de 2 Ă  3.
L’information qu’il y a lieu de retenir ici est que tout changement dans la rĂ©solution de bande passante de l’analyseur de spectre a un effet drastique sur la vitesse de balayage (Sweep Time).  Dans les analyseurs classiques, les calibres de rĂ©solution Ă©voluent selon une sĂ©quence 1, 3, 10, soit une sĂ©quence dont l’évolution Ă©quivaut grossiĂšrement Ă  la racine carrĂ©e de 10.  Ainsi, le temps de balayage (Sweep Time) est affectĂ© d’un facteur 10 Ă  chaque saut de calibre de rĂ©solution de bande passante de l’analyseur (voir le dĂ©nominateur de l’équation ci-dessus qui est le carrĂ© de RBW).

Si le temps de balayage est trop court, l’analyseur indique un message d’erreur : « Meas Uncal Â», c’est-Ă -dire que la mesure n’est pas valide ou non calibrĂ©e.
Les calibres RBW (rĂ©solution) et VBW (filtre vidĂ©o) sont en gĂ©nĂ©ral automatiquement liĂ©s entre eux par un facteur 1, mais il est possible d’effectuer un rĂ©glage manuel de la bande passante vidĂ©o (VBW) qui sera le plus souvent d’une bande plus Ă©troite que celle de la rĂ©solution (RBW).

Pourquoi la thĂ©orie nous apprend qu’une porteuse doit ĂȘtre visible sous la forme d’une raie et qu’en pratique un analyseur de spectre montre une courbe en forme de cloche ?

Il faut se rappeler que notre analyseur de spectre est avant tout un rĂ©cepteur superhĂ©tĂ©rodyne Ă  changement de frĂ©quence et ceci explique la raison pour laquelle la rĂ©ponse en frĂ©quence du signal est d’une largeur de bande dĂ©finie (voir schĂ©ma bloc de la figure 4).  En effet, le rĂ©sultat du changement de frĂ©quence Ă  la sortie du mĂ©langeur inclut la somme et la diffĂ©rence entre le signal HF d’entrĂ©e et de celui de l’oscillateur local (hĂ©tĂ©rodyne), mais on y retrouve aussi les deux signaux eux-mĂȘmes, c’est-Ă -dire le signal HF et celui de l’oscillateur local.  Un filtre passe-bande dĂ©termine la frĂ©quence du signal dĂ©sirĂ© et rejette ainsi les autres signaux, en particulier celui qui est issu de la frĂ©quence image du changement de frĂ©quence.  Comme la frĂ©quence du signal HF est fixe et que c’est l’oscillateur local qui effectue le balayage en frĂ©quence, le produit du changement de frĂ©quence subit lui aussi un balayage en frĂ©quence.  Si un signal qui est produit par le changement de frĂ©quence passe par le filtre passe-bande de l’étage de la moyenne frĂ©quence, c’est la forme de la courbe de rĂ©ponse du filtre passe-bande moyenne frĂ©quence qui sera tracĂ©e sur l’écran de l’analyseur de spectre.  Le filtre de bande passante la plus Ă©troite dĂ©termine celle qui est tracĂ©e sur l’écran.  Cette bande passante la plus Ă©troite dĂ©finit la rĂ©solution de bande passante de l’analyseur de spectre (RBW).

Fig24
Fig. 24 : Lorsqu’un signal qui est le produit du changement de frĂ©quence sous forme de raie balaye la bande passante du filtre passe-bande du filtre moyenne frĂ©quence, c’est la courbe de rĂ©ponse du filtre passe-bande qui est tracĂ©e sur l’écran de l’analyseur de spectre.  Source Agilent AN-150.

Si on injecte deux signaux Ă  haute frĂ©quence d’égale amplitude Ă  l’entrĂ©e de l’analyseur de spectre et que ces signaux sont sĂ©parĂ©s entre eux d’une certaine diffĂ©rence de frĂ©quence, alors il y a lieu de rĂ©gler la rĂ©solution de bande passante de l’analyseur de façon Ă  bien distinguer les deux signaux.  Autrement dit, la RBW doit ĂȘtre rĂ©glĂ©e Ă  une bande passante (dĂ©finie Ă  -3 dB) Ă©gale ou infĂ©rieure Ă  la valeur de l’écart en frĂ©quence entre les deux signaux Ă  haute frĂ©quence.  Voyons cela.

Fig25
Fig. 25 : Deux porteuses HF (10,000 MHz et 10,010 MHz) RBW de 10 kHz.  La rĂ©solution est juste suffisante pour distinguer les deux signaux (le croisement des courbes se situe Ă  -3 dB).

Fig26
Fig. 26 : Idem ci-dessus mais avec une RBW de 3 kHz.  On commence Ă  mieux distinguer les deux porteuses.

Fig27
Fig. 27 : Idem ci-dessus mais avec une RBW de 1 kHz.  On distingue encore mieux les deux porteuses.

Fig28
Fig. 28 : Idem ci-dessus mais avec une RBW de 300 Hz.  On distingue parfaitement les deux porteuses.

Fig29
Fig. 29 : Idem ci-dessus mais avec une RBW de 100 Hz.  On distingue les deux porteuses et on commence Ă  apercevoir un lĂ©ger bruit de phase et une intermodulation du troisiĂšme ordre mais d’un niveau nĂ©gligeable.  L’intermodulation provient d’une interaction entre les deux gĂ©nĂ©rateurs des porteuses : le combinateur des deux signaux n’offre pas une isolation HF suffisante entre les gĂ©nĂ©rateurs.

Fig30
Fig. 30 : Idem ci-dessus mais avec une RBW de 1 Hz, c’est-Ă -dire la rĂ©solution la plus fine dans les capacitĂ©s de l’analyseur de spectre.  On distingue mieux les produits d’intermodulation mais ceux-ci sont Ă  un niveau d’amplitude d’environ -70 dBc (par rapport aux porteuses).

On comprend mieux Ă  prĂ©sent que la courbe tracĂ©e en forme de cloche (courbe gaussienne) est fonction de la RBW (bande passante du filtre moyenne frĂ©quence).  On constate que le temps de balayage est passĂ© au fur et Ă  mesure de 170 ms Ă  280 ms, ensuite Ă  840 ms, puis Ă  8,4 s, Ă  16 s et enfin Ă  379 s pour une RBW extrĂȘme de 1 Hz.
La plupart du temps, nous observons des signaux proches l’un de l’autre en frĂ©quence mais d’amplitudes diffĂ©rentes avec un rapport de plusieurs dizaines de dĂ©cibel d’écart en amplitude.  C’est dans ce cas de figure que se rĂ©vĂšle toute l’utilitĂ© du rĂ©glage de la rĂ©solution de l’analyseur de spectre (RBW).  En effet, si la RBW n’est pas suffisante, le signal le plus faible risque d’ĂȘtre masquĂ© Ă  l’écran de l’analyseur par le signal le plus fort.  La raison de ce phĂ©nomĂšne de masquage est due Ă  la forme de la courbe de rĂ©ponse des filtres passe-bande de la chaĂźne moyenne frĂ©quence, et en particulier de leur « raideur Â» de sĂ©lectivitĂ© (skirt, selectivity, shape factor).  Celle-ci s’exprime sous la forme d’un rapport entre la bande passante du filtre Ă  -60 dB et celle Ă  -3 dB comme illustrĂ© ci-dessous.

Fig31
Fig. 31 : Expression de la sĂ©lectivitĂ© d’un filtre passe-bande.  Source Agilent.

Les filtres gaussiens analogiques classiques ont une sĂ©lectivitĂ© de l’ordre de 15:1 en revanche les analyseurs haut de gamme disposent de filtres numĂ©riques dans la chaĂźne moyenne frĂ©quence qui porte ainsi la sĂ©lectivitĂ© Ă  un rapport infĂ©rieur Ă  5:1.  Ces filtres numĂ©riques sont en gĂ©nĂ©ral activĂ©s pour les rĂ©solutions de 100 Hz, 30Hz, 10 Hz, 3 Hz et 1 Hz.

Fig32
Fig. 32 : DiffĂ©rence de rapport de sĂ©lectivitĂ© des filtres passe-bande analogiques et numĂ©riques.  Source Agilent.

Voici ci-dessous un exemple de signaux proches en frĂ©quence (Ă©cart de 10 kHz) et d’amplitudes diffĂ©rentes (50 dB de diffĂ©rence d’amplitude).

Fig33
Fig. 33 : Deux porteuses HF (10,000 MHz et 10,010 MHz), Span 100 kHz, RBW de 3 kHz.  La rĂ©solution n’est pas suffisante pour dĂ©tecter la prĂ©sence d’une deuxiĂšme porteuse Ă  environ -50 dB de la premiĂšre.  La prĂ©sence de la deuxiĂšme porteuse est reprĂ©sentĂ©e artificiellement en trait discontinu.

Fig34
Fig. 34 : MĂȘme situation que ci-dessus, mais la rĂ©solution plus fine, RBW de 1 kHz fait apparaĂźtre les deux signaux.  Le trait discontinu reprĂ©sente artificiellement la premiĂšre porteuse comme si elle avait Ă©tĂ© relevĂ©e avec une RBW de 3 kHz : le pic de la deuxiĂšme porteuse se situe en dessous de la courbe en trait discontinu.

Fig35
Fig. 35 : MĂȘme situation que ci-dessus, mais avec une RBW de 300 Hz.  Les deux signaux sont parfaitement distincts et identifiables.

Fig36
Fig. 36 : Porteuse seule de 10 MHz, Span 10 kHz (1 kHz par division).  Le rĂ©glage RBW de 100 Hz donne une trace selon la courbe de rĂ©ponse d’un filtre trĂšs sĂ©lectif.  Il s’agit ici d’un filtre numĂ©rique de rapport de sĂ©lectivitĂ© de 5:1.  Les filtres numĂ©riques sont activĂ©s pour les rĂ©glages de RBW de 1 Hz, 3 Hz, 10 Hz, 30 Hz et 100 Hz.  À partir d’une rĂ©solution (RBW) de 300 Hz jusqu’à 2 MHz, les filtres sont analogiques et ont un rapport de sĂ©lectivitĂ© de 15:1.  (Voir figure 32).  L’avantage des filtres numĂ©riques est de permettre d’observer des petits signaux directement aux abords d’une frĂ©quence porteuse (rayonnements non essentiels ou non dĂ©sirĂ©s par exemple).

À quoi sert le filtre vidĂ©o (VBW)

Le filtre vidĂ©o est un filtre passe-bas qui est placĂ© aprĂšs le dĂ©tecteur d’enveloppe de l’analyseur de spectre (voir figure 4).  Il sert essentiellement Ă  lisser la courbe tracĂ©e sur l’écran.  Cela se rĂ©vĂšle particuliĂšrement utile pour mettre en Ă©vidence des signaux de trĂšs faibles amplitudes et relativement proches du niveau de bruit relatif aux conditions et paramĂštres de mesure.  Les caractĂ©ristiques de temps de montĂ©e du signal Ă  travers le filtre vidĂ©o a pour consĂ©quence de devoir augmenter le temps de balayage de l’analyseur de spectre, en particulier si le calibre de la VBW est rĂ©glĂ© manuellement Ă  une valeur infĂ©rieure Ă  celle du calibre de la RBW.

Fig37
Fig. 37 : Porteuse 10 MHz d’amplitude de -87 dBm trĂšs peu discernable sans filtrage vidĂ©o Ă©nergique.  Ici le filtre vidĂ©o est rĂ©glĂ© en automatique sur le calibre de 10 kHz.  Sweep Time : 50 ms.

Fig38

Temps de balayage pour VBW < RBW :

Time5
Fig. 38 : Idem ci-dessus, porteuse Ă  -87 dBm, mais parfaitement discernable avec une VBW rĂ©duite manuellement sur le calibre de 100 Hz.  Sweep Time : 2,5 s.

Une alternative Ă  l’utilisation du filtre vidĂ©o analogique existe-t-elle ?

Oui : il s’agit de la technique du calcul de la moyenne des valeurs du signal vidĂ©o numĂ©risĂ© (Video Averaging ou Trace Averaging).  L’analyseur de spectre calcule en permanence la moyenne du signal mesurĂ© sur un nombre paramĂ©trable de plusieurs balayages successifs.  Ceci a l’avantage de ne pas devoir allonger d’une maniĂšre excessive le temps du balayage en frĂ©quence de l’analyseur.

La moyenne du signal vidĂ©o est calculĂ©e point par point sur les valeurs d’amplitude du signal lors des balayages successifs en frĂ©quence.  Ceci suppose que le dispositif afficheur Ă  l’écran de l’appareil de mesure soit basĂ© sur une technologie numĂ©rique : le signal analogique Ă  la sortie du dĂ©tecteur d’enveloppe est converti en signal numĂ©rique par l’intermĂ©diaire d’un convertisseur analogique–numĂ©rique (ADC : Analog to Digital Converter). Ainsi, Ă  chaque point affichĂ© Ă  l’écran, la nouvelle valeur d’amplitude moyennĂ©e est calculĂ©e en fonction de la valeur d’amplitude de ce point lors du balayage prĂ©cĂ©dent.  L’algorithme de calcul est classique pour Ă©tablir une moyenne glissante sur un nombre dĂ©fini de diffĂ©rentes valeurs successives :

Time6

Pour la plupart des signaux Ă  analyser, l’utilisation du filtre vidĂ©o ou l’activation du calcul de la moyenne du signal vidĂ©o numĂ©risĂ© donne des rĂ©sultats pratiquement identiques.  C’est le cas pour des mesures de signaux de faibles amplitudes et qui sont proches du niveau du bruit.  Toutefois, il existe une diffĂ©rence fondamentale entre les deux principes de lissage de la courbe du signal mesurĂ©.  Le filtre vidĂ©o a pour effet d’effectuer un lissage en temps rĂ©el : on constate son effet immĂ©diat sur chaque point de la courbe au cours du balayage ; les valeurs Ă  chaque point sont « moyennĂ©es Â» une seule fois Ă  chaque balayage.  En revanche, le calcul de la moyenne des valeurs du signal vidĂ©o numĂ©risĂ© requiert plusieurs balayages afin d’obtenir la valeur qui converge vers le rĂ©sultat de ce calcul.

Lorsqu’on observe un signal qui fluctue au cours du temps (signal modulĂ© en frĂ©quence d’une station radio, par exemple), les deux techniques (VBW et Averaging) prĂ©senteront des rĂ©sultats diffĂ©rents : le filtrage vidĂ©o analogique (VBW) donnera une moyenne diffĂ©rente Ă  chaque balayage ; le calcul numĂ©rique de la moyenne (Averaging) donnera aprĂšs n balayages un rĂ©sultat bien plus proche de la vraie moyenne, comme illustrĂ© ci-dessous.

Fig39
Fig. 39 : Illustration de l’effet du filtrage vidĂ©o analogique Ă©nergique sur un signal modulĂ© en frĂ©quence d’une station de radiodiffusion de la bande FM 95,6 MHz.  RBW = 3 kHz ; VBW = 10 Hz ; SWP = 42 s.

Fig40
Fig. 40 : Illustration de l’effet du calcul numĂ©rique de la moyenne du signal vidĂ©o sur le mĂȘme signal FM 95,6 MHz.  RBW = 3 kHz ; VBW = 3 kHz ; Averaging : n = 100 ; SWP = 140 ms ; 100 x 0,14s = 14 s.

Fig41
Fig. 41 : MĂȘme signal que celui des deux clichĂ©s prĂ©cĂ©dents ci-dessus (FM 95,6 MHz) mais sans filtrage vidĂ©o analogique Ă©nergique ni calcul numĂ©rique de la moyenne du signal vidĂ©o.

Il existe une autre fonction utile pour traiter le signal vidĂ©o lorsque l’on est en prĂ©sence d’un signal modulĂ© et dont la modulation fluctue au cours du temps : il s’agit de la fonction TRACE MAX HOLD.  Cette fonction se rĂ©vĂšle utile pour observer les pointes de modulation en mĂ©morisant leurs maximums (maxima).  On peut ainsi relever l’enveloppe qu’occupe un signal modulĂ© et vĂ©rifier si le signal dans la bande nĂ©cessaire ne dĂ©borde pas sur un canal adjacent.

Fig42
Fig. 42 : MĂȘme signal que celui des trois clichĂ©s prĂ©cĂ©dents ci-dessus (FM 95,6 MHz) mais avec activation de la fonction TRACE MAX HOLD.  Pour cet Ă©metteur, la modulation est optimale et la dĂ©viation maximale de frĂ©quence se situe bien dans la norme ±75 kHz (largeur de 150 kHz) des stations de radiodiffusion de la bande FM (voir l’indication des deux marqueurs de frĂ©quence).

RĂ©sumons par quelques mots clefs ce que nous avons appris jusqu’à prĂ©sent sur l’analyseur de spectre

L’analyse spectrale est l’étude d’un signal dans le domaine de la frĂ©quence.  Elle est utile pour analyser une Ă©mission d’une station radioamateur quant Ă  sa puretĂ© spectrale au point de vue de la frĂ©quence porteuse, de sa modulation dans la largeur de bande nĂ©cessaire, des harmoniques de la porteuse, des rayonnements parasites non essentiels et non dĂ©sirĂ©s.  Nous nous sommes familiarisĂ©s avec les notions de balayage en frĂ©quence, Center Frequency, Frequency Start et Stop, Amplitude, Reference Level, Log dB/Div, Linear, Span, RBW (Resolution BandWidth), VBW (Video BandWidth), Averaging, Sweep Time, changement de frĂ©quence, moyenne frĂ©quence, frĂ©quence image, filtre passe-bande analogique et numĂ©rique, rapport de sĂ©lectivitĂ©, VCO, PLL, OCXO, YTO, etc.  C’est dĂ©jĂ  un bon dĂ©but.

Nous avons toutefois passĂ© sous silence quelques cases du schĂ©ma bloc d’un analyseur de spectre…

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 par Jean-François Flamée | ON4IJ

Auteur / autrice

  • Bonjour. Je suis nĂ© en 1960 et je suis pĂšre de deux enfants. J'ai passĂ© ma licence HAREC en 1984 (ex ON1KYM) et j'ai repris l'indicatif de mon papa (silent key 2012) ON4IJ en 2016. Je suis passionnĂ© par les instruments de mesure radiofrĂ©quence pour les utiliser dans mon activitĂ© de radioamateur. Ayant constituĂ© un labo de mesure HF, je peux ainsi expĂ©rimenter et parfaire mes connaissances en Ă©lectronique HF. Je m'emploie Ă  contribuer au site Internet ON5VL.org avec la publication de plusieurs articles techniques pour partager quelques expĂ©riences avec tous les radioamateurs. Ces articles sont largement illustrĂ©s et sont rĂ©digĂ©s dans un esprit didactique sans me prendre au sĂ©rieux : je m'efforce de rester pratique et ludique, mais parfois vous y trouverez de la technique pure et dure et de temps en temps un peu de mathĂ©matique, juste ce qu'il faut, sans plus, c'est-Ă -dire le stricte nĂ©cessaire et suffisant pour comprendre. Ces articles sont enfin rĂ©digĂ©s dans le Ham Spirit avec l'intention de partage de connaissances et d'expĂ©riences radioamateur. 73 Ă  tous. ON4IJ. +