Alineación de antenas de sistemas de aterrizaje instrumental para la navegación aérea con el R&S®ZNH

Su misión

Los sistemas de aterrizaje por instrumentos utilizan redes o grupos de antenas para conducir el haz transmitido en la dirección deseada. La información exacta de fase y magnitud de los elementos de la antena son esenciales para transmitir el haz con el ángulo deseado, y de este modo enviar la información de navegación correcta a la aeronave. Cualquier defecto en los componentes del sistema, p. ej. en los cables de la antena u otros, provoca una desalineación de fase entre los elementos de la antena. Durante el mantenimiento, los técnicos verifican la alineación de fase y corrigen la alineación de los componentes reemplazados. Un analizador de redes vectoriales portátil es la herramienta más apropiada para determinar la desalineación de fase.

Solución Rohde & Schwarz

El analizador de redes vectoriales portátil R&S®ZNH con la opción de voltímetro vectorial R&S®ZNH‑K45 es la herramienta ideal para medir la respuesta de fase absoluta de componentes del sistema de antenas y verificar la alineación de fase entre los elementos de la antena. El R&S®ZNH permite medir con la más alta precisión la fase y magnitud absoluta y relativa. El analizador incorpora una fuente de señal, acopladores bidireccionales y cuatro receptores independientes. Con rutinas de calibración de 1 puerto o completas de 2 puertos, la alineación de fase resulta sumamente cómoda para los técnicos encargados del mantenimiento de los sistemas de antenas de ILS.

Aplicación

La alineación de redes de antenas de sistemas ILS se puede llevar a cabo con un R&S®ZNH equipado con la opción de voltímetro vectorial R&S®ZNH‑K45. Dependiendo de la aplicación requerida se utiliza una configuración de 1 puerto o de 2 puertos.

Configuración de 1 puerto

Esta configuración se emplea generalmente para inspeccionar la longitud eléctrica de los cables instalados en la red de antenas. Cada cable en el trayecto del elemento correspondiente debe tener una longitud eléctrica equivalente. Cualquier error de alineación dará como resultado una desviación del haz generado del ángulo deseado. Los técnicos utilizan esta configuración para pruebas de mantenimiento, ya que tiene una mínima repercusión en el sistema. Para llevar a cabo una calibración completa de 1 puerto con el R&S®ZNH se conecta un dispositivo de calibración al acoplador direccional en el extremo del cable (plano de calibración). El cable que se va a medir se desconecta del primer elemento de antena y se realiza una medida de reflexión S₁₁ para determinar la magnitud y fase del cable (véase la fig. 1). Si los resultados se encuentran dentro de las especificaciones, los valores medidos se pueden ajustar como valores de referencia utilizando el botón «►Ref». Se visualizan los valores normalizados de magnitud y fase cercanos a cero. Seguidamente, debe repetirse la medida S₁₁ para los cables restantes. Para el segundo cable y los sucesivos se miden la magnitud y fase relativas con respecto a los valores de referencia. Aquí debe comprobarse si los valores medidos se encuentran dentro de la tolerancia deseada.

Configuración de 2 puertos

Esta configuración se emplea para probar la alineación de magnitud y fase de cada elemento de la red de antenas. Para ello se ejecuta una calibración TOSM o UOSM de 2 puertos con un kit de calibración. El puerto 1 se conecta al puerto del acoplador direccional y el puerto 2 al puerto de monitorización del primer elemento de antena. En la fig. 2 se muestra el plano de calibración de cada puerto. Se realiza una medida de transmisión S₂₁ en este elemento de antena y, si los resultados se encuentran dentro de las especificaciones, se ajustan los valores medidos como valores de referencia con el botón «►Ref». Para todos los elementos de antena sucesivos se mide la magnitud y fase relativa S₂₁ en relación a los valores de referencia. Se muestran la magnitud y fase normalizadas. Se determinan los errores de alineación de magnitud y fase entre los distintos elementos de antena, y se llevan a cabo adaptaciones hasta que la magnitud y fase relativas vuelvan a los límites de tolerancia deseados.

Resumen

Para los técnicos que trabajan sobre el terreno con sistemas ILS, determinar los errores de alineación de magnitud y fase entre cables y elementos de antena resulta mucho más sencillo con el analizador de redes vectoriales portátil R&S®ZNH. El R&S®ZNH en combinación con la opción de voltímetro vectorial R&S®ZNH-K45 es la herramienta perfecta para todo tipo de medidas en redes de antenas.