¿Qué Es Un Analizador De Espectro Y Qué Hace?: 2 Tipos

El analizador de espectro es un instrumento que se utiliza para medir los componentes espectrales de una onda, es decir, descompone la onda es sus partes fundamentales y mide la amplitud de las mismas para un rango de frecuencias establecido.

Lo anterior lo realiza independientemente del tipo de onda, bien sea la misma una onda acústica, mecánica o electromagnética.

Índice De Contenidos
  1. ¿Qué es un analizador de espectro?
  2. Tipos de analizadores de espectro
    1. Analizador de espectro analógico
    2. Analizador de espectro digital
  3. ¿Para qué sirve un analizador de espectro?
  4. ¿Qué hace un analizador de espectro?
  5. Conclusión

¿Qué es un analizador de espectro?

Un analizador de espectro permite representar gráficamente los distintos componentes que puede tener una onda en su espectro de frecuencias, es decir, que se pueden observar la magnitudes de la amplitud de cada uno de ellos respecto a su frecuencia.

El eje vertical (eje Y) se utiliza para medir la amplitud de la señal en cuestión, en dBm, para lo cual se tiene que tener en cuenta que la escala se presenta en formato logarítmico.

El eje horizontal (eje X) se utiliza para representar a la frecuencia, en la siguiente imagen se puede observar un analizador de espectro.

Analizador de espectro
Analizador de espectro digital

Es decir, que en la pantalla del analizador de espectro se pueden notar diferentes trozos de la señal que vienen siendo sus contenidos espectrales para cada amplitud y frecuencia.

Otra de las cosas que puede hacer un analizador de espectro es medir la potencia y la tensión de una señal eléctrica, lo cual se logra ajustando el dispositivo apropiadamente, a pesar de ello, el dispositivo se le hace imposible realizar mediciones de campo eléctrico.

Sin embargo, el mismo (campo eléctrico) se puede obtener, gracias a que existen expresiones que lo definen como función de ciertos parámetros que sí pueden ser ostensibles por el dispositivo.

Tipos de analizadores de espectro

Dentro de los diferentes analizadores de espectro se tienen los siguientes.

Analizador de espectro analógico

El analizador de espectro en su versión analógica, consta de un filtro pasa banda que permite seleccionar el rango de frecuencias en el dispositivo, además la frecuencia central del mismo puede ajustarse dentro una gama fija.

Analizador de espectro digital

El analizador de espectro digital se vale de la utilización de componentes electrónicos especiales en los que interviene la transformada rápida de Fourier, esto consiste en transformar matemáticamente una señal en sus componentes de onda o componentes espectrales.

Nota

Tanto con el analizador de espectro analógico y digital se pueden medir los componentes espectrales de una onda, tales como, las ondas acústicas, eléctricas, ópticas y de radiofrecuencia.

El analizador de espectro es similar al osciloscopio, sin embargo el primero muestra las ondas en la trama que domina las frecuencias y el segundo lo hace en el dominio del tiempo.

¿Para qué sirve un analizador de espectro?

El uso principal que se le da al analizador de espectro, es poder visualizar la amplitud de los diferentes componentes que pueden conformar una señal tal y como se muestra en la siguiente figura.

Analizador de espectro
Componentes espectrales en un analizador de espectro

Como se puede notar en la imagen anterior se tiene colección de los componentes espectrales de una señal medida con el analizador de espectro.

Los puntos que se encuentran marcados del 1 al 10, están ubicados en el lugar de la pantalla que representa la magnitud de cada uno de los componentes espectrales en cuestión. 

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En este caso los mismos son los que hacen o ejercen un mayor efecto para la formación de la señal, sin embargo además de los números 1,2… hasta el 10, se tienen otros picos de señal que representan otros componentes espectrales de la misma señal pero que no están enumerados.

Los componentes espectrales que no son enumerados pueden considerarse como despreciables, ya que como se puede observar en la imagen anterior la amplitud cada uno de ellos es cada vez más pequeña.

Además de la representación gráfica de los componentes espectrales de una onda o señal, los analizadores de espectro tienen como objetivo principal medir la potencia del espectro de señales que se esté midiendo.

¿Qué hace un analizador de espectro?

En cuanto a la representación gráfica de señales el analizador de espectro, descompone a una onda, en sus componentes espectrales, lo cual se puede ver representado en la siguiente imagen.

Analizador de espectro
Descomposición de una onda en sus componentes espectrales
  • El funcionamiento es el siguiente.

Con el uso de un transductor adecuado se convierte la onda independientemente de su naturaleza, a un formato con el que el analizador de espectro puede trabajar.

Luego de esto, la naturaleza de la onda que ingresa al analizador sería como la que se muestra a la izquierda de la imagen anterior, la cual es una onda cualquiera en el dominio del tiempo.

En la parte central de la imagen se muestra lo que hace el analizador, es decir, descompone la onda o señal principal es sus componentes espectrales.

En este caso, para este ejemplo, se pueden observar dos componentes espectrales en la gráfica central de la imagen anterior.

Luego de que el analizador de espectro descompone la señal bien sea a través de un filtro pasa banda o mediante el uso matemático de la transformada rápida de fourier, se presenta en la pantalla propia del analizador de espectro, las amplitudes de cada uno de los componentes de la onda asociados a su frecuencia específica.

Tal y como se puede observar en la imagen anterior la gráfica de la derecha, representa la imagen de lo que se vería en la pantalla del analizador de espectro, en este caso mostrando dos componentes espectrales de la onda que corresponden a las dos señales que se muestran en la gráfica central.

Cómo se puede ver en la gráfica de la derecha (frequency domain measurements) los componentes de frecuencia están ubicados de forma separada puesto que cada uno cuenta con una frecuencia en el eje horizontal y una amplitud asociada en el eje vertical.

En el siguiente video se puede observar el uso básico de un analizador de espectro.

Conclusión

Un analizador de espectro es un instrumento electrónico que se encarga de realizar mediciones acerca de los componentes espectrales que pueden conformar una onda, bien sea, una onda mecánica, acústica, electromagnética o de cualquier naturaleza que pueda ser convertida mediante un transductor adecuado a un formato que pueda ser tratado por el dispositivo.

En el mismo se representan las amplitudes de cada uno de los componentes de la onda y su frecuencia respectiva, en donde la amplitud se puede observar en el eje vertical y la frecuencia se puede ver en el eje x.

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