Identificação de falhas em elementos individuais de conjuntos de antenas por meio da varredura na faixa de campo próximo e da aplicação do método de transformação de campo próximo em campo distante.
Conjuntos de antenas têm sido amplamente usados em diferentes aplicações, inclusive em satélite e radar. Uma das principais vantagens do uso de conjuntos de antenas é a formação de feixes. Ela permite flexibilidade e controle sobre o diagrama de radiação de antena, resultando em um feixe mais eficiente e bem direcionado. É por isso que as antenas Massive MIMO desempenham um papel importante em infraestruturas 5G, com interligação de comunicações móveis, antenas de ponto a ponto e estações rádio-base. Esses conjuntos de antenas possibilitam a transmissão uma de quantidade extremamente alta de dados com comunicação ultraconfiável de baixa latência em 5G.
A complexidade do projeto e da produção de conjuntos de antenas não deve ser subestimada. Em projetos planos em particular, como, por ex., patch de microstrip, os conjuntos de antenas são propensos a desvios de fase se os parâmetros do substrato de RF variarem em diferentes unidades de produção. Embora seja possível testar o desempenho de RF e o diagrama de antena 3D dos conjuntos de antenas over-the-air, o que acontece quando os resultados medidos diferem das expectativas? Elementos individuais da antena podem apresentar defeitos, mas detectar o defeito em um conjunto de antenas 64 × 64 por tentativa e erro é extremamente demorado e dispendioso. Sendo assim, encontrar uma solução alternativa e mais eficiente pode poupar uma enorme quantidade de tempo e dinheiro.
Gráficos de corrente equivalente 2D em magnitude e fase para um conjunto de antenas
Para resolver este problema, a Rohde & Schwarz desenvolveu a solução ideal para identificar com eficiência elementos individuais que apresentam defeitos de magnitude e fase em um conjunto de antenas. A implementação desta solução requer uma câmara de antena e um analisador de redes vetoriais de alta qualidade, por exemplo, o R&S®ZVA equipado com o software de medição de desempenho OTA R&S®AMS32. Esta configuração torna possível realizar transformações de campo próximo em campo distante, com base no algoritmo de transformação de campo de antena irregular rápida (FIAFTA) utilizado no R&S®AMS32.
O procedimento de medição para encontrar elementos defeituosos em um conjunto de antenas começa com uma medição de campo que abrange, pelo menos, a área do feixe principal do conjunto de antenas. A antena da sonda mede sobre a grelha de amostragem movendo-se tanto em azimute como em elevação com a ajuda do posicionador 3D. Após as medições, o algoritmo FIAFTA é empregado durante o pós-processamento, para que as correntes de superfície elétrica equivalentes e as correntes de superfície magnética equivalentes possam ser traçadas em um objeto com forma arbitrária. A representação gráfica de ambos os tipos de corrente de superfície equivalente facilita a visualização e a diferenciação de elementos funcionais e defeituosos no conjunto de antenas.
O R&S®ATS1000 inclui um posicionador de alta precisão para obter os dados 3D
Câmara de teste de antena
Dependendo dos requisitos de espaço e frequência, você pode escolher entre a câmara de teste de antena R&S®ATS1000 e a câmara de teste de desempenho sem fio R&S®WPTC. O R&S®ATS1000 é móvel, compacto e tem frequência de operação entre 18 GHz e 87 GHz para dispositivos em teste de até 40 cm de diâmetro. Por outro lado, o R&S®WPTC é mais flexível em termos de faixa de frequências e tamanho do dispositivo em teste, cobrindo entre 400 MHz e 90 GHz para dispositivos em teste de até 1,2 m de diâmetro.
O R&S®AMS32 e o algoritmo FIAFTA
O R&S®AMS32 é o software de medição de base desenvolvido pela Rohde & Schwarz para apoiar todas as medições de OTA e antena relacionadas. A opção de transformação de NF para FF do R&S®AMS32-K50 torna possível realizar transformações precisas de campo próximo em campo distante com base no FIAFTA. Este algoritmo foi desenvolvido na Universidade Técnica de Munique e provou estar altamente correlacionado a resultados de medição de campo distante. Para visualizar as correntes equivalentes de todos os formatos, ambas as opções R&S®AMS32-K52 e R&S®AMS32-K52U são necessárias. Elas facilitam a identificação de elementos defeituosos em um conjunto de antenas.
Principais recursos e benefícios
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