Gli analizzatori di spettro normalmente visualizzano i segnali nel dominio della frequenza, ma possono essere configurati anche per una rappresentazione nel dominio del tempo, tale funzione è chiamata Zero Span.
Satsagen è stato dotato della funzione Zero Span dalla versione 0.8.0.0.
A partire dalla versione 0.9.2.1, la funzione di Zero Span è stata ampliata e migliorata. In sintesi, è stata aggiunta la visualizzazione di frequenza in funzione del tempo, oltre alla potenza in funzione del tempo, e il modo di processo non è più solo mediante FFT, ma anche per demodulazione IF, permettendo in tal modo di visualizzare segnali fino a 2 microsecondi per divisione utilizzando un RTL-SDR come dispositivo di ricezione, per esempio.
L’attivazione dello Zero Span si effettua facendo un click sul pulsante Time Domain (Zero Span) collocato nel pannello dello Spectrum Analyzer.
La manopola TimeBase permette di impostare la base tempi nel range consentito dal dispositivo di ricezione in uso e dalle impostazioni della modalità di processo dei segnali.
Estendendo i controlli di bandwidth con un click sulla scritta BW si può anche impostare direttamente la velocità di campionamento espressa in MSPS:
Nel contempo all’attivazione dello Zero Span, sotto al display viene visualizzata la scheda Time Domain dove sono disponibili altri controlli relativi a tale funzione:
Dalla lista Type si imposta la visualizzazione per potenza in funzione del tempo (Power vs. time) o per frequenza in funzione del tempo (Frequency vs. time). Dalla lista Processing mode si imposta il modo di processo per demodulazione IF (IF demodulation), per demodulazione ZERO IF (ZERO-IF demodulation) o per FFT. Dalla lista IF decimation, si possono impostare tre livelli di decimazione, 1, 10 o 100, i quali permettono nelle modalità IF o ZERO-IF demodulation di estendere la base tempi su tempi più lunghi se necessario. Il pulsante Trace auto-clear ha uno scopo solo se è stato selezionato un Trigger. In caso di assenza di segnale al Trigger e con il pulsante Trace auto-clear attivato, la visualizzazione viene cancellata dopo qualche secondo, mentre con il pulsante disattivato, la visualizzazione si “congela” nell’istante dell’ultimo Trigger.
L’immagine seguente è relativa ad un setup con doppio dispositivo, in ricezione è presente un dongle RTL-SDR e in trasmissione un HackRF. I due dispositivi sono collegati in RF tra loro tramite un piccolo cavetto. Il generatore modula una portante di 100MHz in AM a 20 kHz. Satsagen è configurato per la classica visualizzazione dello spettro:
Attivando lo Zero Span con lo stesso setup, la visualizzazione passa a potenza in funzione del tempo, impostando dalla lista Type la voce Power vs. time e dalla lista Processing mode la voce IF demodulation:
L’asse X passa da una rappresentazione in frequenza ad una in tempo, mentre l’asse Y rimane in ampiezza espressa in dBm.
L’immagine non sarà ferma, ma scorrerà in una direzione, in quanto non c’è sincronismo tra la modulazione e il campionamento effettuato. Per sincronizzare e rendere ferma l’immagine occorre attivare un trigger, dalla scheda Triggers.
L’impostazione del livello di trigger Video, sia in slope positivo che negativo, dovrà rientrare in un valore all’interno dell’ampiezza della modulazione, in questo caso da circa -48 dBm a circa -41 dBm.
Se non si riesce a trovare un valore ottimale del trigger per stabilizzare l’immagine, si può provare ad attivare una sorta di isteresi facendo più volte click sulla scritta Level posta sopra la manopola fino a quando non diventa Level R e una manopola Range si rende disponibile per l’impostazione del range di intervento del trigger:
Commutiamo ora la modulazione del Generator in FMW, con la stessa frequenza di modulazione di prima e una deviazione di 30 kHz.
Per visualizzare ora la modulazione in frequenza occorre tornare nella scheda Time Domain e selezionare dalla lista Type la voce Frequency vs. time, inoltre dalla scheda Triggers occorre impostare un livello compreso tra circa -30 kHz a +30 kHz:
L’asse X permane in una rappresentazione in tempo, mentre l’asse Y da una visualizzazione di ampiezza espressa in dBm passa ad una espressa in frequenza.
Per una corretta visualizzazione occorre anche regolare il bandwidth tramite l’apposita manopola nel pannello dello Spectrum Analyzer.
Nel caso di una visualizzazione di un segnale modulato in frequenza, il valore minimo di bandwidth dovrebbe essere la frequenza massima di modulazione sommata alla deviazione, moltiplicato per due (Regola di Carson). Per cui nel nostro caso, il bandwidth minimo per far sì che la forma visualizzata non subisca distorsioni è di circa 100 kHz.