Mätinstrument och mätteknik

Multimeter, oscilloskop, spektrumanalysator, nätverksanalysator, SVF-meter, effektmätare, frekvensräknare och signalgenerator: vad de mäter, hur du läser av dem och hur du bedömer hur mycket du kan lita på siffrorna.

Fördjupning14 min läsningGranskad 24 oktober 2026

Innehåll

Multimetern
Oscilloskopet
Spektrumanalysatorn
1. Upplösningsbandbredd, brusgolv och svepetid
Mäta effekt och SVF
Nätverksanalysator och antennanalysator
Frekvensräknare och signalgenerator
Mäta fältstyrka
Kalibrering och mätosäkerhet
Kontrollfrågor

Radio går inte att se, men den går att mäta. Med rätt instrument kan du se hur en signal ser ut i tid och i frekvens, mäta hur mycket effekt en sändare ger, avgöra hur väl en antenn passar och kontrollera att en oscillator håller sin frekvens. Lika viktigt är att veta hur mycket du kan lita på siffran på skärmen. Här går vi igenom de vanligaste instrumenten för radioteknik och hur man använder dem på ett sätt som både ger rätt resultat och skonar instrumentet.

Tabell 1. Översikt över instrumenten i artikeln.

Instrument	Mäter	Används till
Multimeter	Likspänning, växelspänning, ström och resistans (låga frekvenser)	Matningsspänningar, felsökning
Oscilloskop	Spänning mot tid	Vågformer, nyckling, modulation
Spektrumanalysator	Effekt mot frekvens	Övertoner, störningar, bandbredd
Nätverksanalysator (VNA)	Reflektion och transmission (S-parametrar)	Filter, antenner, förstärkare
Antennanalysator	SVF och impedans mot frekvens	Trimning av antenner
Effektmätare och SVF-meter	Framåtgående och reflekterad effekt	Sändare och antennsystem
Frekvensräknare	Frekvens	Kontroll av oscillatorer och sändare
Signalgenerator	Skapar en känd signal	Test och kalibrering av mottagare

Multimetern#

En multimeter mäter likspänning, växelspänning, ström och resistans, ofta även kapacitans och frekvens. Den är grundinstrumentet för att kontrollera matningsspänningar och hitta fel. För radiobruk gäller några begränsningar:

Växelspänningsmätningen är avsedd för nätfrekvens och ljud. Vid radiofrekvens visar den fel eller ingenting. RF mäts med en detektorprob (en diod som likriktar signalen) eller med oscilloskop och spektrumanalysator.
En vanlig mätare visar medelvärdet och räknar om till effektivvärde (RMS) med en formel som gäller bara för sinusvågor. En true RMS-mätare räknar rätt även för andra vågformer.
Välj instrument med rätt mätkategori (CAT II–IV enligt standarden IEC 61010) när du mäter på elnätet. Mätare för elektronik duger inte i en gruppcentral.

Oscilloskopet#

Ett oscilloskop ritar upp spänningen som funktion av tiden. Du ser vågformen: en sinusvåg, en morsepuls, en AM-signal med envelopen, eller hur snabbt en sändare slås på. Fyra egenskaper avgör vad du kan mäta:

Bandbredd. Frekvensen där skopets visning har sjunkit 3 dB (till 70,7 %). Ett skop med bandbredden $B$ visar en sinusvåg på frekvensen $f$ med amplitudfelet i figur 1.
Stigtid. Den snabbaste flank som skopet kan visa. Som tumregel är $t_{r} \approx 0,35 / B$ . Ett skop med bandbredden 100 MHz har en stigtid på 3,5 ns och kan inte visa en flank som är snabbare.
Samplingshastighet. Moderna skop samplar signalen. För att visa rätt vågform ska samplingshastigheten vara minst dubbelt så hög som signalens högsta frekvens (Nyquist), i praktiken flera gånger högre.
Mätprob. En vanlig 10:1-prob dämpar signalen tio gånger och ger en belastning på ca 10 MΩ parallellt med några pF. Proben ska kompenseras med en fyrkantsvåg från skopet. Den långa jordsladden är en spole, och vid höga frekvenser ger den fel; använd i stället en kort jordfjäder.

Figur 1. Amplitudfel hos ett oscilloskop med enkelpolig bandbreddsbegränsning. Vid bandbredd lika med signalens frekvens visas bara 70,7 % av amplituden. Med bandbredd 5 gånger signalens frekvens är felet under 2 %.

Spektrumanalysatorn#

Medan oscilloskopet visar hur signalen varierar i tiden, visar en spektrumanalysator hur mycket effekt det finns på varje frekvens (se tidsdomän och frekvensdomän). Det är det viktigaste instrumentet för radiotekniker: med det ser du övertoner, störningar, sidband, modulationens bredd och brusgolvet.

Den vanligaste typen, den svepande superheterodynanalysatorn, fungerar som en radiomottagare (figur 2, se mottagaren). Insignalen passerar en inställbar dämpsats och ett lågpassfilter till en blandare. Där blandas den med en lokaloscillator vars frekvens sveps över det valda frekvensspannet. Ett smalt mellanfrekvensfilter plockar ut en liten del av spektrumet i taget, en logaritmisk förstärkare och en envelopdetektor omvandlar nivån till dB, och ett videofilter jämnar ut resultatet innan det ritas på skärmen. Svepgeneratorn styr både lokaloscillatorn och bildens x-axel.

Figur 2. Spektrumanalysatorns uppbyggnad. MF-filtret bestämmer upplösningsbandbredden (RBW) och videofiltret videobandbredden (VBW). Lokaloscillatorn sveps över frekvensspannet, och svepgeneratorn ritar samtidigt upp x-axeln.

Upplösningsbandbredd, brusgolv och svepetid#

Upplösningsbandbredden (RBW, eng. resolution bandwidth) är bandbredden på MF-filtret, och den styr tre saker:

Upplösning. Två signaler syns som två toppar bara om de ligger längre ifrån varandra än ungefär RBW.
Brusgolv. Analysatorn mäter bruset i filtrets bandbredd. Ändrar du RBW med en faktor 10 ändras brusgolvet 10 dB.
Svepetid. Ett smalt filter behöver tid på sig att svara. Svepetiden är ungefär $t = k \cdot Span / {RBW}^{2}$ , där konstanten $k$ är ca 2–3 för analoga filter. Halverad RBW ger alltså fyra gånger längre svep.

Figur 3 visar två lika starka signaler med 2 kHz avstånd, mätta med tre olika RBW.

Figur 3. Samma två signaler (−80 dBm, 2 kHz isär) med tre olika RBW. Den bredaste RBW smälter ihop dem, och en smalare RBW ger både bättre upplösning och lägre brusgolv. Priset är långsammare svep. Brusgolvet är beräknat för en analysator med brustalet 20 dB.

Videobandbredden (VBW) är bandbredden på filtret efter envelopdetektorn. Ett smalt videofilter medelvärdesbildar brusets variationer, så att en svag signal i bruset blir lättare att se, men sänker inte brusgolvet. Detektorn avgör hur flera mätpunkter per bildpunkt slås ihop: topp-detektorn (peak) tar det högsta värdet och passar för sändarmätningar, sample tar ett enskilt värde per bildpunkt och är bäst för brus, och medelvärdesdetektorn (average) ger rätt effektmedelvärde.

Överstyr aldrig ingången. De flesta analysatorer tål bara några hundra milliwatt till en watt vid ingången (läs i databladet), och även en lägre nivå kan ge intermodulation i första blandaren, som visas som falska toppar. Då hjälper det att öka dämpningen i ingångsdämpsatsen (se linjäritet, intermodulation och dynamik).

Mäta effekt och SVF#

En riktkopplare är en liten komponent med fyra portar som skiljer den framåtgående från den bakåtgående (reflekterade) vågen på en ledning. En liten, känd del av respektive effekt, 20 eller 30 dB lägre, tas ut på kopplade portar, och mäts. I en SVF-meter (reflektometer) mäts framåtgående effekt $P_{f}$ och reflekterad effekt $P_{r}$ , och därur räknas reflektionskoefficienten och SVF:

| Γ | = \sqrt{\frac{P_{r}}{P_{f}}} SVF = \frac{1 + | Γ |}{1 - | Γ |} returförlust R L = - 20 \log_{10} | Γ | dB

Tabell 2. Samband mellan SVF, reflektionskoefficient, returförlust och reflekterad effekt.

SVF	Reflektionskoefficient \|Γ\|	Returförlust	Reflekterad effekt
1,0	0	oändlig	0 %
1,2	0,09	20,8 dB	0,8 %
1,5	0,20	14,0 dB	4,0 %
2	0,33	9,5 dB	11,1 %
3	0,50	6,0 dB	25 %
5	0,67	3,5 dB	44 %
10	0,82	1,7 dB	67 %

En effektmätare med sensor eller en genomgångsmätare visar effekten i watt eller dBm. Den korrekta effekten för en modulerad signal är medeleffekten (för SSB även toppeffekten PEP), och många enklare instrument visar den inte rätt för andra signaler än sinus. En konstlast (eng. dummy load) är ett motstånd på 50 Ω som tål sändarens effekt och ersätter antennen vid test. Då strålar sändaren inte ut, och du kan trimma den utan att störa andra.

Figur 4. Så mäter du en sändares övertoner utan att förstöra analysatorn. Riktkopplaren och dämpsatsen sänker 100 W (+50 dBm) till 0 dBm vid analysatorns ingång. En överton 50 dB under grundtonen visas då som −50 dBm.

Nätverksanalysator och antennanalysator#

En vektoriell nätverksanalysator (VNA, eng. vector network analyzer) sänder en känd signal in i ett objekt och mäter både amplitud och fas på det som reflekteras och går igenom. Resultatet anges som S-parametrar: $S_{11}$ är reflektionen vid port 1, $S_{21}$ transmissionen från port 1 till port 2. Ett filter karaktäriseras av $S_{21}$ (dämpning mot frekvens), en antenn av $S_{11}$ , som direkt ger returförlust och SVF. Eftersom fasen mäts kan impedansen ritas i ett Smithdiagram (se Smithdiagrammet).

Före mätning kalibreras instrumentet med kända avslutningar, vanligen kortslutning (short), öppen (open) och 50 Ω-last (load) samt en direktkoppling (through). Då räknar instrumentet bort felen från kablar och kontakter, och mätplanet flyttas ut till kabelns ände.

En antennanalysator är en förenklad, ensidig variant som är byggd för att trimma antenner. Den sveper ett frekvensområde och visar SVF och impedans. Förluster i matarledningen gör att antennen ser bättre anpassad ut vid instrumentet än den är vid antennen, så för noggranna mätningar ska en kort kabel eller en kalibrering vid antennen användas (se svf och anpassning och matarledningar).

Frekvensräknare och signalgenerator#

En frekvensräknare räknar signalens perioder under en bestämd tid, grindtiden. Räknar den 145 000 000 perioder på 1 s är frekvensen 145,000 000 MHz. Upplösningen är ungefär $1 / grindtiden$ , alltså 1 Hz vid 1 s. Men noggrannheten bestäms av tidsbasen, räknarens egen kristalloscillator. Är den noggrann till 1 ppm (miljondel) kan 145 MHz avvika $145 \cdot 10^{6} \cdot 10^{- 6} = 145$ Hz, trots att displayen visar 1 Hz-steg. Därför kalibreras tidsbasen mot en bättre referens, till exempel ett frekvensnormal eller GNSS-signaler (se tidssignaler och frekvensnormaler).

En signalgenerator skapar en känd signal med inställbar frekvens och nivå (i dBm), ofta med AM, FM eller puls. Den används för att testa mottagare (känslighet, selektivitet, spegelfrekvens, se mottagaren) och för att kalibrera annan utrustning. Utnivån är bara rätt om generatorn är ansluten till 50 Ω, och bra generatorer har en inbyggd dämpsats för att kunna ge mycket låga nivåer, ofta ned till −120 dBm eller lägre.

Mäta fältstyrka#

Fältstyrkan i en punkt mäts med en antenn med känd verkan och en mottagare eller spektrumanalysator. Antennens antennfaktor (AF, i dB/m) anger sambandet mellan det elektriska fältet $E$ och spänningen $V$ över 50 Ω som antennen ger. Fältstyrkan i dBµV/m är

E = V + A F + L_{k a b e l}

där $V$ är den uppmätta spänningen i dBµV och $L_{k a b e l}$ kabelns dämpning. Omräkningen mellan dBm och dBµV över 50 Ω är dBµV = dBm + 107 (se decibel).

För mätning av exponering för elektromagnetiska fält används särskilda, kalibrerade fältmätare, ofta med sonder som är lika känsliga från alla håll (isotropa), se fält och hälsa.

Kalibrering och mätosäkerhet#

Kalibrering innebär att jämföra instrumentet med en bättre referens och dokumentera avvikelsen. Referensen i sin tur är kalibrerad mot en bättre, och så vidare ända upp till definitionen av enheten. Denna obrutna kedja kallas spårbarhet (figur 5).

Figur 5. Spårbarhetskedjan. Varje steg i kalibreringen tillför en egen mätosäkerhet, så ju längre ned i kedjan, desto större osäkerhet.

Ett mätresultat är aldrig ett exakt tal utan ett intervall. Mätosäkerhet anger intervallet inom vilket det sanna värdet ligger med en viss sannolikhet. Enligt den internationella standardmetoden GUM (Guide to the expression of uncertainty in measurement) räknar man med standardosäkerheter för varje källa, kombinerar oberoende bidrag som roten ur kvadratsumman och multiplicerar med en täckningsfaktor, normalt $k = 2$ , för ca 95 % sannolikhet.

och den utvidgade osäkerheten med $k = 2$ blir $U = 2 \cdot 0,54 \approx 1,1$ dB. Resultatet anges alltså som mätvärde ±1,1 dB (täckningsfaktor 2). Andra vanliga bidrag är felanpassning mellan instrument och mätobjekt, kabelrörelser, temperatur och avläsning.

Det är en vanlig missuppfattning att ett instrument med många siffror på displayen mäter noggrant. Displayens upplösning (minsta steg) har inget att göra med noggrannheten (hur nära sanningen). Läs databladets specifikation, och tänk på att den gäller bara efter uppvärmning och inom angivet temperaturområde.

Kontrollfrågor#

Varför kan en vanlig multimeter inte användas för att mäta RF-spänning?

Dess växelspänningsmätning är konstruerad för nätfrekvens och ljud. Vid radiofrekvenser påverkas den av kabelns och ingångens kapacitans och visar fel eller ingenting. RF mäts med en detektorprob, ett oscilloskop eller en spektrumanalysator.

Ett oscilloskop har bandbredden 200 MHz. Vilken stigtid har det ungefär, och hur stor del av amplituden visas för en sinusvåg på 40 MHz?

$t_{r} \approx 0,35 / 200 MHz = 1,75$ ns. Kvoten bandbredd/frekvens är 5, så amplituden visas som $1 / \sqrt{1 + (1 / 5)^{2}} \approx 98$ %.

Vad händer med brusgolvet och svepetiden när du ändrar RBW från 1 kHz till 100 Hz?

Brusgolvet sjunker 10 dB (eftersom $10 \log_{10} (1000 / 100) = 10$ ). Svepetiden ökar med en faktor 100, eftersom den är proportionell mot $1 / {RBW}^{2}$ .

Två signaler ligger 500 Hz isär. Vilken RBW behövs ungefär för att se dem som två toppar?

RBW bör vara mindre än avståndet, till exempel 300 Hz eller smalare. Med RBW 1 kHz eller bredare smälter de ihop till en topp.

Du vill mäta en 50 W-sändare (+47 dBm) med en spektrumanalysator, och nivån vid ingången får inte överstiga 0 dBm. Du har en riktkopplare på 30 dB och dämpsatser på 10 dB. Hur många dämpsatser behövs minst?

Efter riktkopplaren är nivån $47 - 30 = 17$ dBm. Det krävs minst 17 dB dämpning. En dämpsats ger 7 dBm, vilket är för mycket. Två dämpsatser ger $17 - 20 = - 3$ dBm, så svaret är två.

En SVF-meter visar 25 W framåt och 1 W reflekterad. Vilket SVF är det?

$| Γ | = \sqrt{1 / 25} = 0,2$ och $SVF = (1 + 0,2) / (1 - 0,2) = 1,5$ .

En frekvensräknare med tidsbas 2 ppm visar 144,500 000 MHz. Inom vilket intervall ligger den verkliga frekvensen?

Tidsbasens fel är $144,5 \cdot 10^{6} \cdot 2 \cdot 10^{- 6} = 289$ Hz, så frekvensen ligger i intervallet 144,500 000 MHz ± 289 Hz (det vill säga 144,499 711 till 144,500 289 MHz).

Vad är skillnaden mellan upplösning och noggrannhet?

Upplösningen är det minsta steg som displayen kan visa, noggrannheten är hur nära det sanna värdet visningen ligger. Ett instrument med hög upplösning kan ha låg noggrannhet om det är dåligt kalibrerat.

Källor och vidare läsning

Keysight Technologies. Spectrum Analysis Basics, Application Note 150. Blockschema för spektrumanalysatorn, RBW och brusgolv, svepetid, formfaktor och detektorer. Hämtad 24 oktober 2026.
CEPT/ECC (2024). Recommendation T/R 61-02: Harmonised Amateur Radio Examination Certificate (HAREC), bilaga 6 (examenssyllabus). Provet omfattar multimeter, effektmätare, reflektometer och SVF-brygga, signalgenerator, frekvensräknare, oscilloskop och spektrumanalysator. Hämtad 24 oktober 2026.
JCGM (BIPM m.fl.) (2008). JCGM 100:2008, Evaluation of measurement data – Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM). Standardiserad metod för att ange och räkna med mätosäkerhet.
D. M. Pozar, Wiley (2012). Microwave Engineering, 4:e upplagan (S-parametrar, riktkopplare).
P. Horowitz och W. Hill, Cambridge University Press (2015). The Art of Electronics, 3:e upplagan (instrument, oscilloskop och mätproben).

Läs vidare

Citera den här sidan

Använd gärna kunskapsbanken som källa i rapporter och uppsatser. Ange alltid datum, eftersom regler och tilldelningar ändras.

APA 7

SRFA Kunskapsbank. (2026). Mätinstrument och mätteknik. Sveriges Radiofrekvensallokering. https://srfa.se/kunskap/radioteknik/matinstrument/

Harvard

Sveriges Radiofrekvensallokering (2026). Mätinstrument och mätteknik. SRFA Kunskapsbank. Tillgänglig: https://srfa.se/kunskap/radioteknik/matinstrument/ (hämtad 24 oktober 2026).

Kunskapsbanken är en sammanställning för utbildning och referens. Den ersätter inte gällande föreskrifter och ger ingen rätt att sända. Kontrollera alltid aktuella villkor hos PTS.