Kanalleistungsmessungen verstehen

Die Kanalleistung ist definiert als die Gesamtleistung im jeweiligen Kanal, d. h. innerhalb der definierten Kanalbandbreite.

Die Kanalleistung ist eine absolute Leistungsmessung, deren Ergebnisse in Einheiten wie dBm ausgedrückt werden. In manchen Fällen kann die Leistung eines Signals über die Ränder des vorgesehenen Kanals hinausgehen oder übertreten. Der Messwert für diese Leckage, also die Energie außerhalb des Kanals, wird als Nachbarkanalleistungsverhältnis (oder ACLR vom englischen Adjacent Channel Leakage Ratio) bezeichnet.

Die Kanalleistung ist ebenfalls eine sehr gebräuchliche Messung, insbesondere bei Signalen, die für Funkkommunikationsdienste verwendet werden. Es gibt im Wesentlichen drei Möglichkeiten, die Kanalleistung zu messen.

• Verwendung eines HF-Leistungssensors
• Verwendung eines Spektrumanalysators im Zero-Span-Modus
• Verwendung eines Spektrumanalysators zur Integration über die Bandbreite

Messung der Kanalleistung mit einem HF-Leistungssensor

Zur Messung der Kanalleistung kann ein HF-Leistungssensor verwendet werden. Diese Methode hat mehrere Vorteile. Die Messung ist sehr einfach, und außerdem sind Leistungssensoren relativ preiswert. Sie sind auch tragbar, was von Bedeutung ist, da diese Messung oft im Außeneinsatz durchgeführt wird. Je nach Leistungssensor lassen sich auch sehr genaue Ergebnisse erzielen. Für die Messung der Kanalleistung mit einem Leistungssensor ist keine besondere Konfiguration erforderlich: Speisen Sie das Signal einfach in den Sensor ein und lesen das Ergebnis ab.

Die Leistungssensormethode funktioniert allerdings nur, wenn das gemessene Signal das einzige Signal ist, das am HF-Eingang des Sensors anliegt. Wenn sich andere Signale innerhalb der Bandbreite des Leistungssensors befinden, müssen diese entfernt werden, da sonst die Gesamtleistung innerhalb der Bandbreite des Sensors gemessen wird und nicht nur die Leistung des interessierenden Kanals.

Verwendung eines Spektrumanalysators im Zero-Span-Modus

Eine andere Möglichkeit zur Messung der Kanalleistung ist die Verwendung des Zero-Span-Modus eines Spektrumanalysators. Anstatt einen Frequenzbereich zu durchlaufen, wird der Analysator auf der Mittenfrequenz des Kanals geparkt und der Frequenzbereich auf Null gesetzt. Der Analysator misst die Leistung innerhalb der Auflösebandbreite, und die Kanalleistung erscheint als Linie auf dem Display.

Die Leistung kann manuell oder mit Hilfe eines Markers abgelesen werden. Im Zero-Span-Modus muss der Effektivwert- oder RMS-Detektor verwendet werden, da die Leistung gemessen wird.

Bei Kanalleistungsmessungen im Zero-Span-Modus sollte eine Auflösebandbreite gewählt werden, die etwas größer ist als die Kanalbandbreite. Wenn der Kanal beispielsweise 1,4 MHz breit ist, wäre 3 MHz ein sinnvoller Wert für die Auflösebandbreite. Dies kann jedoch bei der Messung breiterer Kanäle problematisch sein, da sich die Auflösebandbreite des Spektrumanalysators möglicherweise nicht so hoch einstellen lässt, dass das gesamte Signal erfasst wird.

Innerhalb der Auflösebandbreite sollten auch keine anderen Signale vorhanden sein. Eine Verlängerung der Sweep-Zeit im Zero-Span-Modus führt in der Regel zu besseren Messergebnissen.

Verwendung eines Spektrumanalysators zur Integration über die Bandbreite

Moderne Spektrumanalysatoren können die Kanalleistung anhand der Kanalbandbreite und -frequenz automatisch berechnen. Diese Messung erfolgt durch Integration über die Kanalbandbreite, weshalb auch von der Integrated-Bandwidth-Methode gesprochen wird. Wie die Zero-Span-Methode erfordert auch diese Methode die Verwendung des RMS-Detektors.