Увеличение скорости измерений параметров отражения в антенных системах

Измерение параметров отражения — широко распространенный способ оценки эффективности антенной системы. Отражение минимальной части переданного сигнала указывает, что передаваемая энергия может достигать требуемой зоны покрытия. Нежелательно высокий уровень отражения снижает эффективность системы и может привести к повреждениям компонентов. При измерениях отражения определяются потери на отражение, КСВН и коэффициент отражения.

Задача

Отказы компонентов снижают эффективность всей базовой станции. Снижается уровень сигнала, что влияет на область покрытия соты. В результате на границах соты происходят прерывания вызовов и уменьшается скорость передачи данных посредством мобильного телефона. Это негативно влияет на уровень удовлетворенности клиентов и может привести к потерям доходов для операторов сетей. В случае значительной несогласованности возможно даже повреждение передатчика. Измерение параметров отражения позволяет определить, вся ли ВЧ-энергия излучается, как того требуется.

Измерения потерь на отражение и КСВН представляют собой типовые измерения параметров отражения, выполняемые во время монтажа и технического обслуживания базовых станций.

С практической точки зрения рекомендуемое предельное значение для потерь на отражение в системе составляет более 15 дБ, что соответствует КСВН менее 1,43. При этом антенна излучает приблизительно 97 % всей энергии.

reflection-measurements-antenna-systems_ac_5215-4375-92_01.png

Контрольно-измерительное решение

Анализатор R&S®Cable Rider ZPH специально разработан для быстрых и эффективных измерений на антенных системах, чтобы правильно и оперативно реагировать на возникающие ситуации. Однопортовый анализатор кабелей и антенн определяет потери на отражение, расстояние до места повреждения (DTF) и другие параметры, важные для монтажа и технического обслуживания каналов передачи радиосигналов на месте эксплуатации.

Благодаря быстрой загрузке (< 15 с) и прогреву (1 мин) пользователь может быстро начать измерения. Функция мастера используется для предварительной настройки в офисе типов измерений и диапазона частот, чтобы предотвратить неправильные измерения и ввод неверных параметров на объекте. В результате, скорость выполнения измерений повышается.

Применение

На базовой станции сначала откалибруйте соединяющий ВЧ-кабель с помощью блока калибровки R&S®ZN-Z103, чтобы устранить влияние кабеля. Блок калибровки R&S®ZN-Z103 выполняет полную калибровку кабеля всего за одну минуту, поскольку он автоматически переключается между ХХ, КЗ и стандартной нагрузкой. Затем используйте соединяющий ВЧ-кабель, чтобы подключить плоскую антенну к R&S®Cable Rider ZPH, как показано на рис. 1. Антенна имеет заданный КСВН менее 1,3. Исходя из расчетов, значение потерь на отражение этой антенны должно быть лучше, чем 17,69 дБ.

При согласованной нагрузке измеренные потери на отражение составляют 18,70 дБ (рис. 2). Соответствующий измеренный КСВН равен 1,26 (рис. 3). То есть основная часть сигнала излучается.

В случае несогласованности из-за неисправной антенны или компонентов передаваемая ВЧ-энергия отражается. Уровень отражения зависит от серьезности неисправности. В худшем случае вся передаваемая ВЧ-энергия отражается обратно.

Рис. 1. Измерение параметров отражения антенны базовой станции с помощью R&S®Cable Rider ZPH.

Измерения потерь на отражение и КСВН

Рис. 2. Измеренные потери на отражение при согласованной нагрузке, потери на отражение = 18,70 дБ.

Рис. 3. Измеренный КСВН при согласованной нагрузке, КСВН ≈ 1,26.

Рис. 4. Измеренные потери на отражение при разомкнутой цепи (ХХ), потери на отражение = 0 дБ.

Рис. 5. Измеренный КСВН при разомкнутой цепи, КСВН = ∞.

Заключение

Простой однопортовый анализатор кабелей и антенн R&S®Cable Rider ZPH может использоваться для быстрых и удобных измерений параметров отражения, а также для решения других задач. Сокращение затраченного времени и ошибок на объекте позволяет уменьшить эксплуатационные расходы и до минимума сократить простои.

Связанные решения