Wartung von Radarsystemen im Feld mit dem R&S®ZNH

Radarsysteme sind üblicherweise rund um die Uhr in Betrieb und weisen nur minimale Stillstandszeiten auf. Die Aufrechterhaltung dieses Dauerbetriebs erfordert die schnelle Identifikation von Fehlern der Systemkomponenten. Der R&S®ZNH Handheld-Vektornetzwerkanalysator unterstützt Ingenieure und Messtechniker im Feld bei der schnellen und zuverlässigen Wartung von Radarsystemen und ermöglicht so die Minimierung von Ausfallzeiten.

Wartung von Radarsystemen im Feld mit dem R&S®ZNH

Ihre Anforderung

Radarsysteme an entfernten Standorten sind oft extremen Wetterbedingungen ausgesetzt. Physische Schäden an Systemkomponenten sind die Folge. Dadurch verschlechtert sich deren Funktionsfähigkeit mit der Zeit und es kommt zu Fehlern und Ausfällen. Um Ausfallzeiten zu verringern, prüfen Ingenieure und Feldtechniker im Rahmen der Routinewartung regelmäßig die Leistungsfähigkeit der Systemkomponenten. Fehler im Radarsystem müssen schnell und präzise identifiziert und behoben werden. Die Tabelle rechts zeigt typische Messungen, die während der Wartung durchgeführt werden, um die einwandfreie Funktion des Systems sicherzustellen.

Typische Messparameter
Typische Messparameter
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Ein multifunktionales, batteriebetriebenes Handheld-Instrument eignet sich ideal für diese Messungen und erspart den Transport mehrerer Einzelgeräte an abgesetzte Standorte. Darüber hinaus erfordert der Einsatz im Feld ein robustes, lüfterloses Design.

Lösung von Rohde & Schwarz

Der R&S®ZNH Zweitor-Vektornetzwerkanalysator vereinfacht und erleichtert Wartungsaufgaben im Feld für Frequenzen bis einschließlich des Ku-Bands. Mit integrierten Messfunktionen wie Kabelfehlstellenortung, Messung von Wellengrößen und deren Verhältnissen sowie Leistungs- und Pulsmessung bei gleichzeitig niedrigem Gewicht unterstützt das Instrument Ingenieure und Messtechniker bei Wartungsarbeiten an entfernten Standorten und ermöglicht es, Systeme in kürzester Zeit wieder hochzufahren.

Abb. 1: Kabelfehlstellenmessung.
Abb. 1: Kabelfehlstellenmessung.
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Applikation

Überprüfung des Signalübertragungswegs
Fehlerhafte Kabel, lose Stecker oder ein beschädigtes Filter im Signalübertragungsweg können Reflexionen verursachen. Mit Hilfe der Kabelfehlstellenmessung lässt sich der Ort eines Fehlers genau bestimmen. Zu diesem Zweck wird während der Installation die Messkurve einer einwandfreien Kabelverbindung als kalibrierte Referenzkurve für die Kabelfehlstellenmessung im Analysator gespeichert.

Bei der späteren Messung wird die betreffende Kabelverbindung wieder aufgerufen und die aktuell gemessene Kurve mit der gespeicherten Kurve verglichen. Auf diese Weise lassen sich Abweichungen von der Referenzkurve erkennen und Fehler genau lokalisieren. Abb. 1 zeigt einen möglichen Fehler in einer Entfernung von 9,801 m von der Messstelle, gekennzeichnet durch den Marker M1.

Abb. 2: Messung der Einfügedämpfung (S21).
Abb. 2: Messung der Einfügedämpfung (S21).
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Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Drehkupplung
In der Betriebsart Netzwerkanalysator lässt sich feststellen, ob die Funktion dieser Komponente soweit beeinträchtigt ist, dass ein Betrieb innerhalb der spezifizierten Daten nicht mehr möglich ist. In Radarsystemen wird die HF-Verbindung zwischen dem Steuerrechner und der sich drehenden Antenne oft über eine Drehkupplung hergestellt.

  • Prüfen Sie die korrekte Funktion der Drehkupplung durch Messung der Variation der Einfügedämpfung über den gesamten Drehbereich
  • Führen Sie eine vollständige Zweitor-Kalibrierung durch, um die Einfügedämpfung des Verbindungskabels zu kompensieren
  • Schließen Sie die kalibrierten Kabel an den Eingang und Ausgang der Drehkupplung an
  • Überprüfen Sie die Messwerte für S21 für sämtliche Drehwinkel der Drehkupplung, um sicherzustellen, dass die gemessenen Werte innerhalb des zulässigen Bereichs liegen

Die Messung der Einfügedämpfung in Abb. 2 weist einen maximalen Wert von 0,3 dB auf und liegt damit innerhalb der Spezifikation der Drehkupplung.

Abb. 3: Pulsmessung mit Spitzenleistungsmesskopf.
Abb. 3: Pulsmessung mit Spitzenleistungsmesskopf.
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Pulsmessung
Mit einem Breitband-Leistungsmesskopf in der Betriebsart Leistungsmessung können Ingenieure und Messtechniker die Eigenschaften von Radarpulsen messen. Schlüsselparameter wie Spitzenleistung, Pulsdauer und Anstiegs-/Abfallzeiten sowie die Impulsfolgefrequenz gesendeter Pulse können gemessen und gegen definierte Grenzwerte internationaler Organisationen oder nutzerdefinierte Grenzwerte geprüft werden. Schließen Sie den Leistungsmesskopf für diese Messung direkt an die gekoppelten Messpunkte für das Radarsender-Ausgangssignal an. Eine fehlerhafte Pulsformung führt zu Ungenauigkeiten bei der Messung von Position und Entfernung und damit zu einer fehlerhaften Anzeige des Radarziels.

Fazit

Der robuste R&S®ZNH bietet viele wichtige Messfunktionen in einem einzigen Gerät und ist somit ein perfektes Analysewerkzeug für die Wartung von Radarsystemen an entfernten Standorten. Mit diesem Gerät können Ingenieure und Messtechniker schnell und effizient Fehler lokalisieren und zuverlässig die Performance des Gesamtsystems sicherstellen.