analyseur de spectre

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Ecole Nationale des Sciences Appliquées de Tanger Rapport TP06: Introducon à l’analyseur de spectre Réalisé par : El Jemli Oussama Diouane Mohame Echahid Fatima Zohra Diomande Amara Junior Encadré par : Pr. Lyhyaoui Abdelouahid

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  • Ecole Nationale des Sciences Appliques deTanger

    Rapport TP06: Introduction lanalyseur de spectre

    Ralis par : El Jemli Oussama Diouane Mohame Echahid Fatima Zohra Diomande Amara Junior

    Encadr par : Pr. Lyhyaoui Abdelouahid

  • 1. Prliminaire :

    1.1. Objectif :A la fin de ce TP on doit tre capable dutiliser un analyseur de spectre pour visualiser le spectre dun signal quelconque et deffectuer les mesures de niveau (ou puissance) et de frquence sur le spectre. Lanalyseur de spectre est un instrument de mesure destin afficher les diffrentes frquences contenues dans un signal ainsi que leurs amplitudes respectives. Les signaux peuvent tre de natures diverses : lectrique, optique, sonore, radiolectrique

    1.2. Partie thorique :Durant ce TP on va visualiser le spectre dun certain nombre de fonctions usuelles. Il convient donc,de connaitre le Dveloppement en Srie de Fourier (DSF) de ces fonctions, pour savoir les valeurs frquentielles des diffrentes raies, et leurs puissances correspondantes.

  • a-Le taux de distorsion harmonique total dcrit l'influence des composantes harmoniques d'un signal :

    Q1 : composante fondamentale QHM : valeur efficace des courants / tensions harmoniques h : rang harmonique H : rang harmonique maximal, en thorie infini

  • b- Le dcibel (dB) est une unit de grandeur sans dimension dfinie comme 10 fois le logarithme dcimal du rapport entre deux puissances1. Dans le domaine de l'acoustique, on exprime couramment le niveau sonore en dcibels. Cette valeurexprime alors le rapport des puissances entre la grandeur mesure et une valeur de rfrence fixe par une norme. Le dcibel est un sous-multiple du bel, qui est trs rarement employ. Ni le bel, ni le dcibel n'appartiennent au Systme international d'units2. Tous les champs de l'ingnierie peuvent utiliser le dcibel. Il est particulirement courant dans le domaine des tlcommunications, dont il est originaire, dans l'lectronique du traitement du signal, dans les technologies du son et dans l'acoustique. Les dcibels facilitent ainsi le travail quand :

    les grandeurs sont de mme signe (il n'y a pas de logarithme d'un nombre ngatif) et les rapports s'talent sur une large plage (plus de un cent) et un rapport de 1,1 (+ 10 %) est peu de chose.

    Dans le cas contraire, le calcul avec les rapports ou des pourcentages a des chances d'tre prfrable. Dans les calculs pratiques, l'usage des dcibels permet de se concentrer sur les problmes du moment en vitant de mobiliser des capacits de calcul mental. Ajouter ou soustraire des valeurs en dcibels quivaut multiplier ou diviser la valeur d'une grandeur

    mesurable. On se contente de nombres entiers ou avec au plus un chiffre aprs la virgule. - dBm (parfois dBmW) est une abrviation du rapport de puissance en dcibels (dB) entre la puissance mesure et un milliwatt (mW). Elle est utilise dans les rseaux radio, micro-ondes et fibre optique comme une mesure commode de puissance absolue en raison de sa capacit exprimer la fois des valeurs trs grandes et trs petites sous une forme abrge. Il existe aussi les dBW, qui sont un rapport un watt (1000 mW). Comme cette unit est rfrence au watt, c'est une unit de mesure absolue. Par comparaison, le dcibel (dB) est une unit sans dimension propre, utilise pour quantifier le rapport entre deux valeurs, telles que signal par rapport au bruit. Zro dBm quivaut un milliwatt. Une augmentation de 3 dB correspond approximativement doubler la puissance, ce qui signifie que 3 dBm quivalent environ 2 mW. Pour une diminution de3 dB, la puissance est rduite de moiti environ, ce qui fait que -3 dBm correspond environ 0,5 milliwatt. Pour exprimer une puissance P en x dBm, ou vice versa, on peut utiliser les quations

    et

    o P est la puissance en watts et x est le rapport de puissance en dBm.

    2.Visualisation du spectre dun signal sinusodal : On utilise le GBF pour fournir un signal sinusodal ; sans composante continue ; de frquence 200 KHz et damplitude 100mV crte crte. Les rglages seront faits par lanalyseur de spectre.

  • a-Visualisation du spectre en mode linaire :

    Daprs la figure nous remarquons que le GBF fournit une seule raie centre sur 200khz et son amplitude est 17.55mv

    b-Visualisation du spectre en mode logarithmique :

    Spectre en mode logarithmique

    c-En mesurant la puissance dissipe par le GBF en utilisant une charge de 50

  • Puissance dissipe par un charge de 50 ohm

    La valeur de la puissance dissip est estime au alentour de -22.57 dBm

    3. Spectre des signaux usuels 3.1 Etude du rapport cyclique 3.1.1. Signal rectangulaire (=1/2) : On va utiliser le GBF pour fournir un signal rectangulaire, sans composante continue, de frquence 200 KHz et damplitude 200 mV crte crte. a. Visualisation du spectre en chelle linaire :

    reprsentation du spectre d'un signal rectangulaire (chelle linaire)

  • b-Visualisation du spectre en chelle logarithmique :

    reprsentation du spectre d'un signal rectangulaire (chelle logarithmique)

    Rappelons que pour la fonction rectangle de largeur X dfinie par :

    3.1.2. Signal triangulaire (=1/2) :

    On utilise un GBF pour fournir un signal triangulaire, sans composante continue, de frquence 100 KHz et damplitude 100 mV crte crte :

    a. Spectre obtenu en chelle linaire :

  • reprsentation du spectre d'un signal triangulaire (chelle linaire)

    3.1.3. Signal rectangulaire (=1/8) :

    On utilise un GBF pour fournir un signal rectangulaire, sans composante continue, de frquence 100KHz et damplitude 100 mV et de rapport =1/8.

    a-Visualisation du spectre en chelle linaire :

    reprsentation du spectre d'un signal rectangulaire (chelle linaire)

  • Pour la fonction triangle de largeur 2X dfinie par: