El comprobador de radiocomunicaciones R&S®CMP200 en combinación con el kit de medida de tiempo de vuelo R&S®CM-Z300A conforman un sistema de medida para verificar con precisión el tiempo de vuelo, ya sea con fines de validación, de calibración o de certificación.
Solución de Rohde & Schwarz para medidas precisas de dispositivos UWB.
La determinación segura de la posición es una función esencial en muchas aplicaciones de banda ultraancha (UWB). Por ello, es necesario realizar medidas precisas del tiempo de vuelo (ToF, por sus siglas en inglés) para la validación de dispositivos y chipsets UWB, la calibración de antenas y la certificación de la capa física tal y como especifica el consorcio FiRa.
Rohde & Schwarz ofrece una solución que permite medir con precisión el tiempo de vuelo mediante una configuración muy sencilla. El kit de medida ToF en banda ultraancha R&S®CM-Z300A junto con el comprobador de radiocomunicaciones R&S®CMP200 permite realizar medidas de tiempo de vuelo típicas sin necesidad de una calibración adicional ni de medidas de retardo de trayecto.
El kit de medida de tiempo de vuelo consta de un divisor/combinador de potencia de RF, un conjunto de atenuadores, un par de cables para conectarlo al R&S®CMP200 y un cable corto (15 cm) para conectarlo al puerto de antena del dispositivo bajo prueba (DUT), tal y como se ilustra en la imagen de abajo.
Dependiendo de las necesidades específicas se pueden añadir o modificar componentes en el sistema de medida, por ejemplo cables diferentes. En este caso se recomienda encarecidamente validar las características de retardo del sistema de medida con un analizador de redes vectoriales (VNA) y modificar el parámetro de configuración del conjunto de pruebas UWB oportunamente.
Sistema de medida de tiempo de vuelo (ToF), p. ej., para la certificación de la capa física de FiRa
Componentes del kit de medida de tiempo de vuelo en UWB R&S®CM-Z300A
Para la instalación se conecta el puerto de configuración 1 del divisor/combinador al puerto TX de transmisión 1 (IFout) del R&S®CMP200 utilizando un cable largo de RF. El puerto 2 del divisor/combinador se conecta al puerto RX de recepción 1 (IFin) del R&S®CMP200 utilizando el otro cable largo. Por último, el puerto S del divisor/combinador se conecta al puerto de antena del dispositivo bajo prueba mediante el cable de RF corto.
El acoplamiento de RF de RX a TX actúa como referencia de temporización para las medidas ToF. La longitud de los cables entre el divisor y el R&S®CMP200 por lo tanto no es crítica.
Como se ilustra en el ejemplo de abajo, el tiempo de vuelo esperado para una configuración incluyendo un atenuador de, p. ej., 10 dB, sería exactamente de 1 ns, lo que corresponde a una distancia medida por el aire de 30 cm.
Si se requieren cables más largos para la configuración de medida, o si las medidas deben realizarse a través de conmutadores de RF en varios puertos de antena, o en caso de configuraciones de medida «over the air», es necesario determinar el retardo del trayecto de RF con un analizador de redes multipuerto.
En este caso deben seguirse los siguientes pasos:
1. Conectar el R&S®CM-Z300A con todos los demás cables de RF y dispositivos de red (divisores, combinadores, circuladores) que se utilizarán con el DUT a modo de interfaz con el R&S®CMP200.
2. Conectar los dos extremos de esta red de RF —el extremo terminado del DUT y el extremo terminado del R&S®CMP200 en el puerto S del divisor/combinador— a los dos puertos de un analizador de redes de RF multipuerto, como el analizador de redes vectoriales R&S®ZNB.
3. Medir el retardo del trayecto de RF de la red de RF, por ejemplo en el canal UWB de interés, p. ej. canal 5: 6489,6 MHz.
4. Actualizar la propiedad de retardo de trayecto del archivo test_config.ini con el valor medido en el paso 3 más los 0,1 ns del kit (Tgs), en microsegundos.
El R&S®CMP200 combinado con el kit ToF R&S®CM-Z300A permite realizar medidas precisas de tiempo de vuelo con una configuración de medida muy sencilla.
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