¿Qué es un analizador de espectro?
Un analizador de espectro es un instrumento de medida de dispositivos eléctricos o electrónicos que permite conocer el conjunto de ondas combinadas, también llamadas espectros, de las señales eléctricas en distintas frecuencias. Esta información se expresa en una gráfica bajo un esquema logarítmico.
Esta herramienta de medición permite verificar, entre otras cosas, circuitos de comunicaciones, transmisiones, receptores de medición de interferencia electromagnética, señales de radio, etc. Incluso, puede llegar a conocer frecuencias que, sin su uso, serían muy difíciles de identificar.
¿Qué son las ondas y el espectro electromagnético?
Las ondas electromagnéticas son una forma de energía que, según su frecuencia, tiene distintas particularidades y aplicaciones. El rango de todas sus frecuencias se conoce como el espectro electromagnético.
El espectro electromagnético se representa entre los ejes del contenido espectral (eje de las ordenadas) y la frecuencia (eje de las abscisas). El medidor de espectro mide el tamaño y la frecuencia (cantidad de veces que se repite algo en un tiempo determinado) de las ondas electromagnéticas.
¿Para qué sirve un analizador de espectro?
Una de las aplicaciones de un analizador de espectro, puede ser, por ejemplo, la producción musical. En ella se mide constantemente la frecuencia del sonido, tanto para identificar los valores de la voz, como para reconocer los ruidos de ambiente. En este caso, la señal que se analiza tiene un rango de frecuencia útil y otro en el que se captan ruidos de baja frecuencia que puede afectar el sonido base.
En la gráfica, el sonido intruso se manifiesta como una curva que tiene menor frecuencia que el resto.
¿Cómo funciona un analizador de espectro?
Todo analizador de espectro, indistintamente del tipo de onda, divide el espectro en distintos grupos de frecuencias y luego les aplica el proceso matemático denominado Transformadora Rápida de Fourier (FFT, por sus siglas en inglés, Fast Fourier Transformation). Se trata de un algoritmo que transforma la señal del dominio de la frecuencia al dominio del tiempo, y viceversa.
En la práctica, cuando se utiliza un analizador de espectro lo que se observan son unas líneas que se van moviendo conforme va cambiando la frecuencia y va teniendo picos de nivel de amplitud en distintas frecuencias.
¿Qué tipos de analizadores de espectro existen?
Los analizadores de espectro pueden clasificarse según sus tipos, que son:
- Analizador de espectro analógico: muestra cómo está compuesto el espectro de una onda, sea cual sea su tipo (acústica, óptica, eléctrica, etc.) y determina su estructura dentro de un tramo frecuencial. Para medir, el analizador analógico se vale de un filtro que divide la señal en frecuencias específicas, mostrando algunos rangos y bloqueando otros; a este filtro se le denomina como filtro paso banda.
- Analizador de espectro digital: a diferencia del analizador de espectro analógico, esta tipología no utiliza un filtro sino un proceso matemático para medir el espectro de la frecuencia: el Fast Fourier Transformation (FFT).
¿Cuál es la diferencia entre un analizador de espectro y un osciloscopio?
- Toda señal puede medirse de dos maneras: una en el dominio del tiempo y otra en el dominio de la frecuencia. Del primero, se encarga un osciloscopio y del segundo un analizador de espectro. Allí radica la principal diferencia entre ambas herramientas de medición.
- Mientras que el osciloscopio proporciona información del valor de una señal en un determinado tiempo para dar a conocer cuánto tiempo tarda en subir, bajar o repetirse; el analizador del espectro ofrece información del dominio de la frecuencia para dar a conocer cuánta energía hay en cada frecuencia.
¿Cuáles son las limitaciones de un analizador de espectro?
Este medidor no permite conocer los valores del campo magnético ni eléctrico. Sin embargo, existen parámetros que permiten obtener estos valores de forma sencilla e inmediata.
En la actualidad, el analizador vectorial de señales está desplazando al analizador de espectro en sus funciones. El analizador vectorial es capaz de hacer todas las mediciones del analizador de espectro, pero además, tiene muchas otras funciones digitales de demodulación.
