mini_powerLa mesure de niveau de puissance en dBm est très utilisée dans le monde des télécoms et notamment pour l’instrumentation associée (Analyseur de spectre, Générateur RF, etc…). Il s’agit d’un rapport en décibel de la puissance P en Watt sur une puissance de référence de 1mW comme l’indique la relation suivante :

relation1

Pour une composante sinusoïdale d’amplitude crête U on peut déduire des définitions précédentes deux nouvelles relations telle que :

relation2

Pour effectuer les différentes conversions voici quelques utilitaires en ligne

Le principe simplifié d’un analyseur de spectre à balayage est représenté sur la figure suivante. Un générateur de rampe commande un oscillateur contrôlé en tension. La sortie de cet oscillateur est mélangée au signal d’entrée dont on souhaite analyser le contenu fréquentiel. On effectue donc une transposition de fréquence qui à pour but de faire passer devant le filtre d’analyse ou filtre intermédiaire (fixe) l’ensemble des composantes fréquentielles du signal d’entrée. Un détecteur d’amplitude suivi d’un filtre passe bas (ou filtre vidéo) permet de visualiser l’image du spectre sur un écran en concordance avec la rampe générée.

schema_AS

Afin d’analyser le fonctionnement de ce dispositif de mesure je vous propose une simulation LTSpice mettant en oeuvre des éléments de la bibliothèque SP.lib reprenant ainsi le schéma synoptique précédent. La détection d’amplitude est réalisée à partir d’une fonction valeur absolue + filtrage et la réalisation de l’oscillateur contrôlé en tension est . Le fichier de simulation est disponible en téléchargement : analyseur_balayage.asc

schema_LTSpiceASB

Avec les paramètres proposés le résultat permet d’afficher le spectre en amplitude du signal d’entrée composé de 2 composantes sinusoïdales à 100kHz et 300kHz. La mise à l’échelle proposée permet d’obtenir une lecture directe de la fréquence en adoptant une conversion de type 1V=1Hz. Bien évidemment il est possible de modifier l’ensemble des paramètres du fichier de simulation.

resultat_Simul

Pour ne pas déroger à la tradition et dans ma longue série de figures improbables sur oscilloscopes, je vous offre pour ce 1er mai un petit brin de muguet sur un oscilloscope.

2014-05-01 11.11.24

Si vous disposez des célèbres générateurs double voies AFG3022, voici les signaux nécessaires :

Il suffit ensuite de régler une fréquence de quelques centaines de Hz sur les 2 voies et d’aligner les phases. En réglant l’oscilloscope en mode XY voici le résultat obtenu :

Screen Capture