Aceleración de las medidas de reflexión en sistemas de antenas

Las medidas de reflexión son un método habitual para evaluar el rendimiento en sistemas de antenas. Si la reflexión de la señal transmitida es mínima, esto indica que la energía de transmisión será suficiente para lograr la cobertura que se pretende alcanzar. Por el contrario, una reflexión indeseada demasiado alta hace que el sistema sea ineficiente y puede dañar los componentes. Las medidas de reflexión se pueden expresar en forma de pérdida de retorno, de ROE y de coeficiente de reflexión.

Su misión

Los defectos en distintos componentes merman el rendimiento de toda la estación base. El nivel de la señal se reduce, lo cual repercute en el alcance de la cobertura de la celda. En un teléfono móvil que se encuentre en los límites de la celda, esto se traduce en cortes de llamadas y velocidades de transmisión bajas. Todo ello afecta negativamente a la experiencia del usuario, provocando, muy probablemente, pérdidas a los operadores de red. En caso de desajustes extremos pueden incluso producirse daños en los transmisores. Con las medidas de reflexión se puede determinar si se consigue la radiación deseada de toda la energía de RF.

Las medidas de pérdida de retorno y de ROE son las medidas de reflexión más habituales en la instalación y el mantenimiento de estaciones base.

Desde el punto de vista práctico, el límite del sistema recomendado para la pérdida de retorno es superior a 15 dB, lo que significa que el ROE es inferior a 1,43 y la antena radiará prácticamente el 97 % de la energía total.

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Solución de test y medida

El R&S®Cable Rider ZPH ha sido diseñado específicamente para facilitar medidas rápidas y eficientes en sistemas de antenas y obtener resultados exactos desde el primer momento. El analizador de cables y antenas de un puerto ofrece medidas de pérdida de retorno, DTF y otras medidas básicas para las tareas de instalación y mantenimiento de enlaces de transmisión radioeléctrica sobre el terreno.

Gracias al rápido tiempo de inicio (< 15 s) y de establecimiento (1 min), los usuarios pueden proceder a la medida de forma inmediata. La función de asistente se utiliza para preconfigurar los tipos de medidas y el rango de frecuencias de antemano en la oficina y así prevenir medidas incorrectas y entradas de parámetros erróneos en el trabajo in situ. Todo ello acelera las medidas.

Aplicación

En primer lugar se calibra en la estación base el cable puente de RF con el R&S®ZN-Z103 para eliminar el efecto del cable. La unidad de calibración R&S®ZN-Z103 calibra el cable completo en un solo minuto cambiando automáticamente entre el estándar "open", "short" y "load". Seguidamente, con el cable puente de RF se conecta la antena de panel plano al R&S®Cable Rider ZPH tal y como se muestra en la fig. 1. La antena tiene un ROE especificado de menos de 1,3. Según la base del cálculo, el valor de pérdida de retorno para esta antena debería ser mejor que 17,69 dB.

Cuando los ajustes son correctos, el resultado de medida muestra una pérdida de retorno de 18,70 dB (fig. 2). El ROE correspondiente medido es de 1,26 (fig. 3). Esto indica que la mayor parte de la señal es radiada.

En caso de un desajuste debido a un defecto en la antena o en sus componentes se produce una reflexión de la energía de RF transmitida. La intensidad de esta reflexión depende de la gravedad del defecto. En el peor de los casos, toda la energía de RF transmitida se pierde en la reflexión.

Fig. 1: Medida de reflexión de una antena de estación base con el R&S®Cable Rider ZPH.

Medidas de pérdida de retorno y de ROE

Fig. 2: Pérdida de retorno medida en condiciones adaptadas, pérdida de retorno = 18,70 dB.

Fig. 3: ROE medida en condiciones adaptadas, ROE ≈ 1,26.

Fig. 4: Pérdida de retorno medida con circuito abierto, pérdida de retorno = 0 dB.

Fig. 5: ROE medida con circuito abierto, ROE = ∞.

Resumen

El R&S®Cable Rider ZPH es un analizador de cables y antenas de un puerto sencillo que se puede utilizar para realizar medidas de reflexión y otras tareas de forma rápida y fácil. La reducción del tiempo y de posibles errores in situ contribuye a ahorrar gastos de operación y a minimizar el tiempo de indisponibilidad.

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