El analizador vectorial de redes R&S®ZNB, en combinación con la antena de bocina de guía de onda de doble cresta R&S®HF907, proporciona medidas rápidas y precisas de la ROE del emplazamiento en el dominio temporal (TD SVSWR) de conformidad con la norma ANSI C63.25.
Los lugares de pruebas de CEM destinados a medidas de emisiones radiadas en el rango de frecuencias comprendido entre 1 GHz y 18 GHz se basan en las condiciones de espacio libre para minimizar la influencia de las reflexiones en la señal recibida. En la práctica, dichas condiciones se consiguen en lugares apantallados y totalmente recubiertos de materiales que presentan propiedades absorbentes a las frecuencias de RF (es decir, cámaras totalmente anecoicas, también conocidas como FAR por sus siglas en inglés).
La validación del lugar de pruebas determina la máxima desviación respecto a las condiciones de espacio libre que es preciso cumplir para satisfacer el criterio de aceptación y poder llevar a cabo medidas de cumplimiento de CEM en el interior de una FAR. Dicha validación del lugar de pruebas tiene lugar midiendo la relación de onda estacionaria de tensión del emplazamiento (SVSWR), que es la relación existente entre la señal recibida máxima y la señal recibida mínima causadas por la interferencia entre las señales directas (deseadas) y las señales reflejadas. Existen dos planteamientos diferentes para demostrar el cumplimiento del criterio de aceptación:
Medida de la TD SVSWR con un analizador vectorial de redes
En principio, ambos métodos consisten en una serie de medidas de las respuestas entre un par de antenas y usan el mismo criterio de aceptación de SVSWR ≤ 6,0 dB. En el caso del método CISPR, resulta necesario variar la distancia entre las dos antenas un total de seis veces a fin de cambiar la relación de fase entre la respuesta directa de la antena y las reflexiones. El método ANSI en el dominio temporal funciona sin necesidad de mover las antenas. Ello se logra mediante una medición de transmisión compleja (S21) con un analizador vectorial de redes (VNA, por sus siglas en inglés) y la conversión al dominio temporal de los datos disponibles en el dominio frecuencial.
El resultado muestra la respuesta impulsional entre las dos antenas. Dado que la respuesta directa de antena a antena se corresponde con la distancia más corta, el pulso recibido en primer lugar es la respuesta directa de la antena. Las reflexiones procedentes del lugar de ensayo proceden de mucho más lejos y llegan más tarde. Así pues, se pueden usar puertas temporales para separar la respuesta directa de la antena de las reflexiones y para calcular la TD SVSWR.
Los analizadores vectoriales de redes R&S®ZNB equipados con la opción de análisis en el dominio temporal R&S®ZNB-K2 ofrecen la función apropiada para medir la TD SVSWR de conformidad con la norma ANSI C63.25. Si el rango de validación va de 1 GHz a 18 GHz, el analizador vectorial de redes se debe ajustar para que funcione con una cuadrícula de frecuencias de armónicos en la que la frecuencia inicial sea de 500 MHz, la frecuencia de parada de 19,7 GHz, el tamaño de paso de 1 MHz, el nivel de salida de 0 dBm y el ancho de banda de 1 kHz.
Nota: El rango adicional de frecuencias (por encima y por debajo de las frecuencias de interés) resulta necesario para tener en cuenta el «efecto ventana» del proceso asociado a las puertas temporales, que provoca que los datos de los bordes de las bandas no sean fiables.
Efectuar una calibración completa de los dos puertos del analizador vectorial de redes en los extremos de los cables usados para conectar las antenas transmisora y receptora. Conectar los cables a las antenas y colocar la antena transmisora sobre la mesa giratoria, en la primera posición de medida y polarización (véase la figura).
Medir la transmisión y comprobar la sensibilidad de la configuración. Es necesario alcanzar una relación señal/ruido de al menos 20 dB. Activar la función de medida de la TD SVSWR en el menú del dominio temporal del analizador vectorial de redes.
Nota: De manera predeterminada se usa la función de ventana de Hann. Ajustar el ancho de la ventana de manera que únicamente caigan dentro de este la respuesta directa de la antena y cualquier tiempo de estabilización asociado con las antenas.
Menú de configuración de la TD SVSWR en el R&S®ZNB y visualización de los resultados
Nota: El propósito de la puerta consiste en retener la respuesta temporal directa entre las antenas y suprimir todas las demás respuestas. Basta con hacer coincidir el centro de la puerta temporal con el pico de la respuesta principal y ajustar el ancho de puerta a un valor equivalente al doble del tiempo de estabilización de antena repartido simétricamente a ambos lados del pico. Para el R&S®HF907 se debe usar un ancho de puerta de 8 ns.
Posiciones de medida de la TD SVSWR en un plano horizontal
Llevar a cabo un barrido de S21 y exportar la captura de señal en forma de datos con formato para su evaluación posterior. Repetir el procedimiento para todas las demás posiciones y polarizaciones de la antena de transmisión.
Nota: Todas las posiciones F (frontal), R (derecha), L (izquierda) y C (centro) se miden a una altura de 1 m por encima de la base del volumen de pruebas. La posición frontal se mide adicionalmente a una altura de 2 m. La posición central es opcional si el diámetro del volumen mide 1,5 m o menos.
El método del dominio temporal proporciona más información sobre el lugar de ensayo, además de presentar conformidad con los requisitos de validación del emplazamiento. Por ejemplo, se puede usar la vista de respuesta impulsional en el dominio temporal para identificar la posición de las zonas de una cámara totalmente anecoica (FAR) en las que se requieren absorbedores adicionales o de mejor calidad. En un emplazamiento ideal, la respuesta de la antena sería un pulso único (la respuesta directa de antena a antena). Por lo tanto, cualquier reflexión grande no deseada se puede detectar fácilmente. Además, se puede visualizar la distancia a la antena, ya que el tiempo y la distancia están relacionados por la velocidad de la luz (c ~ 3 × 108 m/s) en el espacio libre.
El analizador vectorial de redes de dos puertos R&S®ZNB20, con sus funciones de análisis en el dominio temporal, y junto con la antena de bocina de guía de onda de doble cresta R&S®HF907, es la solución ideal para llevar a cabo medidas rápidas y precisas de validación de emplazamientos usando el método de la TD SVSWR según la norma ANSI C63.25.
El motivo para optar por el método ANSI del dominio temporal es que requiere menos tiempo que el método CISPR para llevar a cabo la validación del emplazamiento para lugares de pruebas de CEM por encima de 1 GHz, con la ventaja añadida de que indica la posición en la que se encuentran las imperfecciones del emplazamiento o de la cámara.
