Minimizar as incertezas nas medições OTA de potência isotrópica radiada equivalente

Sua tarefa

É um desafio medir com precisão os níveis absolutos de potência nos cenários over-the-air (OTA), pois as configurações tradicionais são baseadas em diferentes componentes. Além disso, para a maioria das antenas, cabos e adaptadores, é difícil ou caro obter especificações de incerteza bem definidas. Portanto, uma calibração confiável e/ou garantida do sistema, muitas vezes não é possível ou só pode ser feita usando componentes mais caros do que o necessário.

A solução da Rohde & Schwarz

Os sensores de potência OTA R&S®NRPM-A90(D) removem muitas dessas incertezas por design e conferem uma especificação definitiva às demais. Isto é conseguido através da combinação de uma antena e um detector de potência, tornando supérfluos cabos e adaptadores de RF adicionais. Posteriormente, o design completo é calibrado para combinação com os módulos de leitura R&S®NRPM3. Assim, se atinge uma medida absoluta de potência isotrópica radiada equivalente (EIRP) de um sinal pronto para ser analisado em uma interface USB ou Ethernet, com incerteza garantida inferior a 1 dB. Por outro lado, uma configuração tradicional nem sequer garantiria incertezas de 2 dB a 3 dB na mesma faixa de preço.

Graças à arquitetura de três canais do R&S®NRPM3, um módulo de leitura permite medir três módulos de antena independentes ao mesmo tempo, possibilitando a caracterização de uma frente de onda em diferentes polarizações e posições. Isto reduz os requisitos de investimento inicial, bem como o tempo necessário para os testes.

Contribuições para a incerteza de uma configuração padrão

Em uma configuração tradicional (ver figura abaixo), os seguintes componentes são os que mais contribuem para a incerteza das medições gerais:

Ganho da antena e outros componentes passivos, como, por ex., conectores, adaptadores e cabos:
Calibrações típicas rendem de 1 dB a 1,5 dB; calibrações melhores e extremamente dispendiosas de antena rendem de 0,1 dB a 0,2 dB.
Com o R&S®NRPM-A90(D), a incerteza de ganho já está incluída na incerteza total

Desvio do alinhamento mecânico da antena em relação ao feixe:
Especialmente para antenas com largura de feixe estreita, ou seja, antenas de alto ganho, trata-se de um desafio; normalmente, a contribuição de incerteza é da ordem de 0,3 dB por grau.
Para o R&S®NRPM-A90(D), um alinhamento de ±2° já é contabilizado na incerteza total

Posição central de fase, ou seja, a distância efetiva entre o dispositivo em teste e a antena:
Especialmente quando se mede em uma câmara, ou seja, a pequenas distâncias, essa contribuição é grande; além disso, a posição correta normalmente não é especificada para antenas padrão.
Para o R&S®NRPM-A90(D), a posição exata e correta, assim como a incerteza, estão especificadas na ficha técnica.

Além disso, efeitos ambientais, como umidade e temperatura (ambas especificadas para o R&S®NRPM-A90(D)), alinhamento de polarização (contabilizado até 5°), seção transversal de radar, distúrbios e a propagação de múltiplas vias contribuem para a incerteza. Mais detalhes podem ser consultados na ficha técnica (PD 5215.8606.22).

Em geral, uma configuração tradicional produz uma incerteza típica combinada entre 1 dB e 3 dB em condições ambientais normais. Por outro lado, o R&S®NRMP-A90(D) apresenta uma incerteza total típica garantida entre 0,49 dB e 0,72 dB. A utilização de câmaras de medição adicionais e dos acessórios correspondentes ajuda a reduzir ainda mais as influências provocadas por causadores de interferências.

Resumo

O R&S®NRPM-A90(D) oferece um nível de precisão sem precedentes para medições OTA absolutas, a um custo total de aquisição extremamente reduzido. Além disso, as especificações detalhadas permitem determinar a incerteza de medição também para casos extremos.

Configuração típica para medir a potência isotrópica radiada equivalente de um dispositivo em teste: tradicionalmente, compõe-se de uma antena, conectores, cabos e uma unidade de medição de potência. No caso do R&S®NRPM-A90(D), tudo isso está integrado em um único instrumento.