مختلف قسم کے سگنلز کے لیے سپیکٹرم تجزیہ کار موجود ہیں ، لیکن یہ مضمون بنیادی طور پر ریڈیو فریکوئینسی (RF) سپیکٹرم تجزیہ کاروں پر مرکوز رہے گا۔
آر ایف سپیکٹرم تجزیہ کار کیا ہے؟
آر ایف سپیکٹرم اینالائزر ایک وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والا ٹیسٹ آلہ ہے جو ان پٹ سگنل کے سپیکٹرم کی طاقت کو اس کے طول و عرض کی پیمائش کرکے ، عمودی محور (y- محور) پر ظاہر ہوتا ہے ، اس کی تعدد کے برعکس ، افقی محور پر ظاہر ہوتا ہے (x- محور ). آؤٹ پٹ فریکوئنسی ڈومین میں ظاہر ہوتا ہے۔ یہ سرکٹس کے ماڈیولز یا سسٹمز کی RF کارکردگی کے بارے میں بصیرت فراہم کرنے میں کارآمد ہے کیونکہ ، تجزیہ کار سے حاصل کردہ سگنل کی معلومات کے ساتھ ، موجود سگنل کی قسم کی شناخت کی جاسکتی ہے ، اور ان کی تعدد ، تعدد کی سطح اور طول و عرض کی پیمائش کی جاسکتی ہے۔ مزید برآں ، سگنل کے دیگر سپیکٹرمل اجزاء ، جیسے غالب فریکوئنسی ، پاور ، مسخ ، ہارمونکس اور بینڈوڈتھ کو دیکھا جا سکتا ہے۔
سپیکٹرم تجزیہ کار کی اقسام کیا ہیں؟
عام طور پر ، سپیکٹرم تجزیہ کاروں کو دو اقسام میں تقسیم کیا جاتا ہے: سوپٹڈ ٹیونڈ سپیکٹرم تجزیہ کار اور ایف ایف ٹی سپیکٹرم تجزیہ کار۔ تاہم ، سپیکٹرم تجزیہ کار کئی سالوں میں مختلف شکل کے عوامل میں تیار ہوئے ، مسلسل ٹیکنالوجی کے ساتھ آگے بڑھ رہے ہیں۔ اس کے فارم عوامل سے قطع نظر ، یہ اب بھی اس کا بنیادی مقصد ہے - کسی بھی سگنل کے فریکوئنسی سپیکٹرم کا تجزیہ کرنا۔ ذیل میں سپیکٹرم تجزیہ کاروں کی مختلف اقسام اور فارم عوامل ہیں ، ہر ایک کا استعمال مختلف استعمال اور ایپلی کیشنز کے لیے ہے۔
سپیکٹرم سپیکٹرم تجزیہ کار۔ سپرہٹروڈین سپیکٹرم تجزیہ کار کے طور پر بھی جانا جاتا ہے ، سوپٹ قسم سپیکٹرم تجزیہ کار کی روایتی اور قدیم ترین شکل ہے۔ پرانے ماڈل اینالاگ تکنیک پر انحصار کرتے ہیں اور کئی سالوں سے سپیکٹرم تجزیہ کی جانچ کی بنیاد کے طور پر کام کرتے ہیں۔ ان میں سے بیشتر ماڈلز پہلے ہی فرسودہ ہیں اور ان کی جگہ جدید قسم کے جھاڑو سپیکٹرم تجزیہ کاروں نے لی ہے جو ڈیجیٹل تکنیک استعمال کرتے ہیں۔
ڈیجیٹل ایف ایف ٹی (فاسٹ فوئیر ٹرانسفارم) سپیکٹرم تجزیہ کار۔ جیسا کہ نام سے ظاہر ہوتا ہے ، اس قسم کا سپیکٹرم تجزیہ کار ڈیجیٹل ٹیکنالوجی کا استعمال کر رہا ہے ، ینالاگ سگنلز کو ان کے ڈیجیٹل فارمیٹ میں FFT تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے تبدیل کر رہا ہے۔ مختصرا، ، ایف ایف ٹی تکنیک ایک ریاضیاتی عمل کو استعمال کرتی ہے تاکہ ایک لہر کو اس کے فریکوئنسی سپیکٹرم کے اجزاء میں تبدیل کر سکے۔
ریئل ٹائم سپیکٹرم تجزیہ کار۔ یہ ایف ایف ٹی پر مبنی سپیکٹرم تجزیہ کار سوئپٹ اور ایف ایف ٹی ٹائپ کا ہائبرڈ ہے۔ superheterodyne تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے ، یہ پہلے سگنل کو کم تعدد میں تبدیل کرتا ہے ، پھر سگنل کا تجزیہ کرنے کے لیے FFT تکنیک استعمال کرتا ہے۔ FFTs کی ہیرا پھیری تیزی سے ریئل ٹائم میں کی جاتی ہے اور کوئی فرق نہیں چھوڑا جاتا اور معلومات کو حساب شدہ RF سپیکٹرم میں نہیں چھوڑا جاتا ہے۔ مزید برآں ، اس قسم کے سپیکٹرم تجزیہ کار آنے والے سگنل کو ٹائم ڈومین میں نمونہ دے سکتے ہیں (جیسا کہ آسکلوسکوپ کی طرح) اور انہیں ایف ایف ٹی الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے فریکوئنسی ڈومین میں تبدیل کر سکتے ہیں۔ یہ ایک ہی وقت میں تعدد کے پورے بینڈ پر قبضہ کرتا ہے ، اس کا تجزیہ کرتا ہے ، اور پھر سپیکٹرم دکھاتا ہے۔
PXI سپیکٹرم تجزیہ کار PXI ایک معیار ہے جو PCI eXtension Instrumentation پر مبنی ہے اور وسیع پیمانے پر ٹیسٹ آلہ سازی ، ڈیٹا کے حصول اور کنٹرول کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ جیسا کہ نام سے پتہ چلتا ہے ، اس قسم کا سپیکٹرم تجزیہ کار PXI معیار پر مبنی ہے ، اس طرح ، اسے PXI ریک میں شامل کیا جا سکتا ہے۔
USB سپیکٹرم تجزیہ کار اس قسم کا سپیکٹرم اینالائزر ڈیٹا کا تجزیہ ، سٹور ، ڈسپلے اور ری پلے کے لیے سپیکٹرم اینالائزر سافٹ ویئر استعمال کرتا ہے۔ سافٹ ویئر ایک ایسے کمپیوٹر میں نصب ہے جہاں آلہ USB پورٹ کے ذریعے جڑا ہوا ہے۔ یہ بینچ ٹاپ سپیکٹرم تجزیہ کاروں کے مقابلے میں زیادہ پورٹیبل اور سرمایہ کاری مؤثر ہے کیونکہ صرف حصول ہارڈ ویئر خریدنے کی ضرورت ہے۔
ہینڈ ہیلڈ سپیکٹرم تجزیہ کار۔ یہ ریڈیو یا وائرلیس ٹرانسمیشن کی نگرانی اور سپیکٹرم کی خصوصیات کی جانچ کے لیے میدان میں کام آتا ہے۔ چھوٹے ، ہینڈ ہیلڈ فارمیٹس میں بنائے گئے ، اس قسم کے سپیکٹرم تجزیہ کار کی کارکردگی اور صلاحیت اتنی نہیں ہوتی جتنی کہ سپیکٹرم تجزیہ کار کی بڑی اقسام۔
نیٹ ورکڈ سپیکٹرم تجزیہ کار۔ اس قسم کا سپیکٹرم تجزیہ کار ایک نیٹ ورک سے ایتھرنیٹ پورٹ کے ذریعے منسلک ہے۔ یہ پورے نیٹ ورک میں موجود آلات پر نظر رکھتا ہے۔ یہ جغرافیائی طور پر تقسیم شدہ آلات کی نگرانی میں مفید ہے اور عام طور پر کلسٹروں میں نصب کیا جاتا ہے تاکہ نگرانی کے لیے آلات کی پوری جغرافیہ کا احاطہ کیا جاسکے ، اس طرح جغرافیہ جتنا بڑا ہوگا ، اس سے زیادہ سپیکٹرم تجزیہ کاروں کی ضرورت ہوگی۔
سپیکٹرم تجزیہ کار کس کے لیے استعمال ہوتے ہیں؟
اسپیکٹرم تجزیہ کار بنیادی طور پر الیکٹرانکس لیبارٹریوں میں آر ایف کی کارکردگی کی جانچ اور تصدیق کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ وہ بنیادی طور پر آر ایف ڈیزائن ، عام الیکٹرانک سرکٹ ڈیزائن ، الیکٹرانکس مینوفیکچرنگ ، بیس سروس اور مرمت ، اور فیلڈ انسٹالیشن اور سروس میں استعمال ہوتے ہیں۔
عام کام جن کے لیے سپیکٹرم تجزیہ کار لیبارٹری میں استعمال ہوتے ہیں:
- چیک کرنا کہ آیا ماڈیولڈ سگنل مداخلت کا سبب بن سکتا ہے۔
- شور یا مسخ کی موجودگی کی جانچ پڑتال
- چیک کر رہا ہے کہ آیا سگنل فریکوئنسی کے دائیں بینڈ میں ہے۔
- سگنل کے ساتھ عام مسائل کی تحقیقات
- پیمائش کی طاقت
- سگنل پر فیز شور کی پیمائش
- تعدد کی پیمائش
- EMI اور EMI پیمائش کرنا۔
- ایک دوسرے کی نسبت مختلف تعدد کی سطح کی سازش۔
لیبارٹری کے باہر ، سپیکٹرم تجزیہ کاروں کے بہت سے عملی استعمال ہوتے ہیں جیسے وائرلیس نیٹ ورکس کو ڈیبگ کرنا ، ماڈیولنگ/انکوڈنگ کی تکنیکوں کی جانچ ، ریڈیو سگنلز کی نگرانی ، اور اینٹینا کی کارکردگی کی جانچ ، آر ایف یمپلیفائر گین ، سگنل بینڈوڈتھ ، اور بینڈ کا استعمال۔ موبائل نیٹ ورکس کے علاقے میں ، مثال کے طور پر ، مداخلت کو تلاش کرنے اور ختم کرنے میں یہ انتہائی مفید ہے۔ ہینڈ ہیلڈ سپیکٹرم تجزیہ کار ، خاص طور پر ، موبائل نیٹ ورک آپریٹرز مداخلت کے شکار کے لیے استعمال کرتے ہیں تاکہ وہ نیٹ ورک سگنل قائم کرنے اور برقرار رکھنے میں مدد کریں۔
اس کے سائنس کے دیگر شعبوں جیسے فلکیات ، ارضیات اور حیاتیاتی کیمیا میں بھی استعمال ہوتا ہے۔ ایک مثال کے طور پر ، سپیکٹرم تجزیہ کار سپیکٹرمیٹری کے میدان میں روشنی کے سپیکٹرمل پیٹرن کی بنیاد پر مواد کی کیمیائی ساخت کا تجزیہ کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔
اگرچہ ایک سپیکٹرم تجزیہ کار کے بہت سے استعمال ہیں ، یہ ہر ایک کے لیے ایک آلہ نہیں ہے۔ یہ ایک پیشہ ور شخص لے گا جو سمجھتا ہے کہ یہ کیسے کام کرتا ہے اور آلے کو چلانے کے لیے سگنل کی خصوصیات کی تشریح کیسے کی جائے۔ بہر حال ، یہ ایک ناگزیر ٹیسٹ آلہ ہے جس کے استعمال کی وسیع صف ہے ، نہ صرف الیکٹرانکس کے میدان میں بلکہ سائنس کے دیگر شعبوں میں بھی۔
ذرائع:
ایک سپیکٹرم تجزیہ کار کیا ہے: آر ایف سپیکٹرم تجزیہ کار۔ ، الیکٹرانکس- نوٹس ڈاٹ کام۔