Allineamento dell'antenna del sistema ILS di navigazione aerea con R&S®ZNH

Attività da eseguire

I sistemi di atterraggio strumentale utilizzano array di antenne per orientare il fascio trasmesso nella direzione desiderata. Informazioni precise sulla fase e sull’ampiezza degli elementi dell'antenna sono essenziali per trasmettere il fascio all'angolo desiderato, fornendo informazioni di navigazione corrette al velivolo. Eventuali difetti nei componenti del sistema, ad esempio i cavi dell'antenna o altri componenti, causeranno un disallineamento di fase tra gli elementi dell'antenna. I tecnici verificano l'allineamento delle fasi durante la manutenzione e allineano i componenti sostituiti. Un analizzatore di reti vettoriale portatile è lo strumento più adatto per determinare il disallineamento di fase.

Soluzione Rohde & Schwarz

L'analizzatore di reti vettoriale portatile R&S®ZNH con l'opzione voltmetro vettoriale R&S®ZNH-K45 è lo strumento ideale per gli ingegneri per misurare la risposta di fase assoluta dei componenti del sistema d'antenna e per verificare l'allineamento di fase tra gli elementi dell'antenna. L'R&S®ZNH fornisce misure altamente accurate della fase e dell’ampiezza assoluta e relativa. L'analizzatore comprende una sorgente di segnale, accoppiatori bidirezionali e quattro ricevitori indipendenti. Insieme alle routine di calibrazione a 1 o 2 porte, l'allineamento di fase è molto comodo per i tecnici che eseguono la manutenzione dei sistemi di antenna ILS.

Applicazione

L'allineamento degli array di antenne ILS può essere eseguito utilizzando un R&S®ZNH con l'opzione voltmetro vettoriale R&S®ZNH-K45. A seconda dell'applicazione richiesta, va utilizzata una configurazione a 1 o 2 porte.

Configurazione a 1 porta

Questa configurazione viene in genere utilizzata per ispezionare la lunghezza elettrica dei cavi installati nell’array di antenne. Ogni cavo nel percorso dell'elemento corrispondente deve avere una lunghezza elettrica equivalente. Qualsiasi disallineamento comporta una deviazione del fascio generato rispetto all'angolo desiderato. I tecnici utilizzano questo tipo di configurazione quando effettuano i controlli di manutenzione, in quanto è necessaria un'interruzione minima del sistema. Eseguire una calibrazione completa a 1 porta con R&S®ZNH. A tal fine, collegare un dispositivo di calibrazione all'accoppiatore direzionale all'estremità del cavo (piano di calibrazione). Scollegare il cavo in esame dal primo elemento dell'antenna ed eseguire una misura di riflessione S₁₁ per determinare l’ampiezza e la fase del cavo (vedere Fig. 1). Quando i risultati rientrano nelle specifiche, impostare i valori misurati come valori di riferimento utilizzando il pulsante “►Ref”. Vengono visualizzati i valori normalizzati dell’ampiezza e della fase prossimi allo zero. Ripetere la misura S₁₁ per i cavi rimanenti. Per il secondo e per tutti i cavi successivi, vengono misurate l’ampiezza e la fase relative rispetto ai valori di riferimento. Verificare se i valori misurati rientrano nella tolleranza desiderata.

Configurazione a 2 porte

Questa configurazione viene utilizzata per testare l'allineamento di ampiezza e fase per ciascun elemento dell’array di antenne. Eseguire una calibrazione TOSM o UOSM a 2 porte utilizzando un kit di calibrazione. Collegare la porta 1 al braccio dell'accoppiatore direzionale e la porta 2 alla porta di monitoraggio del primo elemento d'antenna. Il piano di calibrazione per ciascuna porta è illustrato nella Fig. 2. Eseguire una misura di trasmissione S₂₁ su questo elemento dell'antenna e, se i risultati rientrano nelle specifiche, impostare i valori misurati come valori di riferimento utilizzando il pulsante “►Ref”. Per tutti i successivi elementi dell'antenna, misurare l'ampiezza e la fase di S₂₁ rispetto ai valori di riferimento. Vengono visualizzate l’ampiezza e la fase normalizzate. Vengono determinati i disallineamenti di ampiezza e fase tra gli elementi dell'antenna e vengono eseguite le regolazioni finché l’ampiezza e la fase relative non rientrano nei limiti di tolleranza desiderati.

Riassunto

Per gli ingegneri del settore ILS, determinare il disallineamento di ampiezza e fase tra i cavi e gli elementi dell'antenna non è più un compito noioso grazie all'analizzatore di reti vettoriale portatile R&S®ZNH. R&S®ZNH, in combinazione con l'opzione voltmetro vettoriale R&S®ZNH-K45, è lo strumento perfetto per qualsiasi misura di array di antenne.