Hay varios límites para el comportamiento de baja frecuencia de los analizadores de espectro. Algunos son fáciles de intuir, otros no tanto. Los instrumentos digitales más nuevos son ligeramente diferentes a los instrumentos analógicos más antiguos en lo que muestran.
Un límite común es la naturaleza de paso alto del filtro de bloqueo de CC de entrada, que generalmente no es más que un condensador en serie. Eso es bastante simple. El filtro puede ser -3dB a 9kHz, o puede ser -1dB o incluso -0.1dB. Es bastante fácil ver el nivel y resolverlo con la calibración.
Para los otros límites, necesita un diagrama de bloques para un analizador de espectro típico. Esto muestra la parte frontal simplificada de un analizador de espectro superheterodino típico.
Éste sube a 1 GHz, y puedes ver en el diagrama abajo a nominalmente DC .
El filtro de paso de banda a 2 GHz proporciona la selectividad. Este es el filtro que se cambia a los distintos anchos de banda que proporcionará el analizador, la configuración de 10MHz, 1MHz, 100kHz, 10kHz. Para los anchos de banda más grandes, es un filtro de paso de banda LC conmutable real. Para los anchos de banda más pequeños, es un sistema que utiliza una mayor combinación para disminuir los IF. En los analizadores digitales modernos, el último IF se deja en una frecuencia bastante alta y en banda ancha, y se digitaliza con FFT utilizado para los filtros finales.
Para una entrada de 0.5GHz, el VTLO está configurado a 2.5GHz, produciendo un IF de 2GHz.
Para una entrada de 1 GHz, se establece en 3GHz, produciendo el mismo IF de 2GHz.
Para una entrada de CC nominal, se establece en 2 GHz.
En instrumentos analógicos antiguos, el barrido que controla la frecuencia LO podría configurarse para barrer 'por debajo' de DC, para una frecuencia de entrada por debajo de 0Hz. Lo que vería en la pantalla es la frecuencia negativa para la primera parte del barrido, un 'DC pip' en DC, y luego el rango de frecuencia positiva normal por encima de eso. Los analizadores de espectro basados en sintetizadores digitales tienden a limitar la visualización, por lo que tampoco se ve.
El mezclador de entrada, mientras que en teoría proporciona aislamiento entre todos sus puertos, en la práctica 'filtra' parte de la señal LO hacia el IF de 2GHz. Este es el origen del 'DC pip' mencionado anteriormente, también conocido como 'LO leak'. La fuga puede ser bastante severa. Una especificación no infrecuente para los analizadores de espectro de RF fue para la señal de -40dBm en el mezclador de entrada, que tendía a significar -50dBm para el IF. Con una unidad LO típica de + 13dBm a + 17dBm, puede ver que incluso el aislamiento de 60dB LO a IF aún significaría que el pip de CC fue más que la señal esperada. Este tipo de aislamiento necesita un equilibrio activo en el primer mezclador, y sigue siendo una lucha para lograrlo de manera estable.
La fuga de LO causa dos problemas
1) El ruido de fase en la señal LO eleva el piso de ruido para las frecuencias de entrada cercanas, reduce el rango dinámico desde la parte inferior. Es por eso que 9kHz es un límite inferior a menudo visto. Lo suficientemente bajo como para colarse en el rango de audio, lo suficientemente alto como para alejarse de lo peor del ruido de fase LO.
2) La fuga de LO llega a la IF de 2GHz, como una señal de tamaño similar a la señal deseada. Generalmente, el primer elemento en el IF de 2GHz es un filtro LC, lo suficientemente ancho para el IF más amplio esperado, tal vez 40MHz de ancho. Esto filtra la fuga LO para frecuencias de entrada por encima de 20MHz. La distorsión del analizador ahora está controlada por la señal sintonizada única que llega a los amplificadores del IF. Esta es generalmente la distorsión que se especifica para el instrumento.
En las frecuencias de entrada inferiores a 20MHz, la fuga LO aparece ahora con toda su fuerza en los amplificadores IF, lo que reduce el manejo de la señal de los amplificadores y aumenta su distorsión. Esto reduce el rango dinámico desde arriba. Como se mencionó anteriormente, el IF de 2 GHz es en realidad un sistema, que usa IF de frecuencia cada vez más baja y filtros de ancho de banda más pequeños. Por lo tanto, habrá una degradación progresiva en el rango dinámico, ya que el menor ancho de banda significa que los filtros ya no pueden proteger al detector para que no vea la señal de fuga de LO. Finalmente, en DC, el LO pasa a los detectores y el analizador de espectro ya no puede distinguir la señal de entrada.