Identificación de errores en componentes individuales de redes de antena mediante el escaneado en el rango de campo cercano y aplicando el procedimiento de transformación de campo cercano a campo lejano.
Las redes de antenas han sido ampliamente utilizadas en diferentes aplicaciones, incluidos los satélites y radares. Una de las principales ventajas de usar redes de antenas es la formación de haz. Esta técnica ofrece flexibilidad y control sobre el diagrama de antena, lo que se traduce en un haz más eficiente y orientado en la dirección correcta. Por esta razón, las antenas de MIMO masivo tienen un papel clave en las infraestructuras 5G, incluida la red de retorno móvil, las antenas punto a punto y las estaciones base. Estas redes permiten transmitir una cantidad de datos extremadamente alta con comunicaciones ultrafiables de baja latencia en 5G.
La complejidad del diseño y la producción de redes de antenas no debe subestimarse. Los diseños planos, como las redes de antenas planas tipo microstrip, son particularmente propensos a errores de fase cuando no se pueden mantener los mismos parámetros de sustrato de RF en las diferentes unidades de producción. Aunque es posible medir el rendimiento de RF y el diagrama de antena 3D de las redes de antenas en un entorno OTA, ¿qué sucede cuando los resultados medidos difieren de los esperados? Los elementos individuales de la antena pueden presentar defectos, pero la detección del error dentro de una red de antenas de 64 × 64 con el método de prueba y error es extremadamente lento y costoso. En consecuencia, hallar una solución alternativa y más eficiente puede ahorrar una gran cantidad de tiempo y dinero.
Gráficos 2D de corriente equivalente en magnitud y fase para una red de antenas
A fin de resolver este problema, Rohde & Schwarz ha desarrollado la solución ideal para identificar eficientemente los elementos defectuosos en magnitud y fase dentro de una red de antenas. Para implementar esta solución se requiere una cámara para antenas y un analizador de redes vectorial de alta calidad, como por ejemplo el R&S®ZVA equipado con el software de medida de rendimiento OTA R&S®AMS32. Esta configuración permite realizar transformaciones de campo cercano a campo lejano basadas en el algoritmo rápido de transformación de campo de antena irregular (FIAFTA) utilizado en el R&S®AMS32.
El procedimiento de medida para encontrar elementos defectuosos dentro de una red de antenas comienza con una medida de campo que cubre al menos la región del haz principal de la red de antenas. La antena de la sonda realiza medidas sobre la cuadrícula de muestreo desplazándose tanto en azimut como en elevación con la ayuda del posicionador 3D. Después de las medidas, se emplea el algoritmo FIAFTA durante el procesamiento posterior de modo que las corrientes superficiales eléctricas equivalentes y las corrientes superficiales magnéticas equivalentes puedan trazarse en un objeto con forma arbitraria. La representación gráfica de ambos tipos de corriente superficial equivalente facilita la visualización y diferenciación de elementos funcionales y defectuosos dentro de la red de antenas.
La R&S®ATS1000 incluye un posicionador de alta precisión para obtener los datos 3D
Cámara anecoica de antenas
Dependiendo de los requisitos de espacio y frecuencia, puede optarse por la cámara anecoica de antenas R&S®ATS1000 o la cámara anecoica de rendimiento inalámbrico R&S®WPTC. La R&S®ATS1000 es móvil y compacta, y tiene una frecuencia de funcionamiento de 18 GHz a 87 GHz para dispositivos bajo prueba de hasta 40 cm de diámetro. Por su parte, la R&S®WPTC es más flexible en cuanto a rango de frecuencias y tamaño del dispositivo bajo prueba, y cubre frecuencias de 400 MHz a 90 GHz para dispositivos bajo prueba de hasta 1,2 m de diámetro.
R&S®AMS32 y algoritmo FIAFTA
El R&S®AMS32 es el software básico desarrollado por Rohde & Schwarz para todas las medidas de antena y OTA relacionadas. La opción R&S®AMS32-K50 permite realizar transformaciones precisas de campo cercano a campo lejano basadas en el algoritmo FIAFTA. Este algoritmo fue desarrollado en la Universidad Técnica de Múnich, y ha demostrado ofrecer una alta correlación con los resultados de medida de campo lejano. Para visualizar las corrientes equivalentes de todas las formas, se requieren las opciones R&S®AMS32-K52 y R&S®AMS32-K52U. Estas simplifican la identificación de elementos defectuosos en una red de antenas.
Características y ventajas
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