Уважаемые форумчане!

Подскажите, пожалуйста, каким образом можно измерить уровень нелинейных искажений в антенно-фидерном тракте?

Заранее благодарна.

С уважением, Инесса

Антенно фидерный тракт линеен по своей сути.
Исключения могут быть в активных передающих антеннах и ректеннах.

В антенно-фидерные тракты современных систем связи в настоящее время входит большое количество устройств, деградация характеристик которых со временем приводит к нелинейным искажениям.

Помимо самих антенных устройств и фидера антенно-фидерный тракт может содержать фильтры, комбайнеры, симметрирующие трансформаторы (балуны), дуплексеры, малошумящие усилители (МШУ), согласователи импеданса, направленные ответвители, аттенюаторы, делители мощности, сплиттера, устройства грозозащиты (грозоразрядники), заземлители и ВЧ разъемы.

В случае нарушения герметизации разъемов перечисленных выше устройств, постепенной деградации их характеристик, из-за присущих им пассивных нелинейностей, а также из-за образования p-n переходов, вызванных коррозией конструктивных элементов и из-за возникающего переизлучения от окружающих предметов – начинает все сильнее и сильнее проявляться нелинейность элементов антенно-фидерного тракта.

Речь идет об АФУ базовых станций.

Лабораторные методы измерения уровня нелинейных искажений неприменимы в полевых условиях (имеется в виду использование стандартного промышленного измерителя нелинейных искажений).

В наличии для проведения измерений по оценке уровня нелинейных искажений имеется портативный многофункциональный анализатор антенно-фидерных трактов

– со встроенным анализатором спектра,

– со встроенным источником сигналов для измерения параметров передачи в 2-х портовых устройствах,

– с функцией измерения обратных потерь и КСВН в зависимости от частоты и расстояния вдоль фидера,

– с возможностью осуществления радиочастотных измерений в эфире.

Причем мне необходимо измерить уровень нелинейности – как в приемном, так и передающем тракте, т.е. задача разделяется как-бы на 2 части.

Именно поэтому я прошу у форумчан помощи в решении задачи измерения уровня нелинейных искажений в данных постановках.

Задача осложняется тем, что доступ к оборудованию для проведения измерений возможен только в климатическом боксе (ввод АФУ-приемопередатчик), а на мачту для проведения измерений в районе присоединения антенны – доступа нет.

Таким образом, стандартный способ оценки уровня нелинейных искажений при помощи подачи на вход исследуемой системы одно тонального или 2-х тонального сигнала и наблюдения гармоник в спектре на выходе в данном случае невозможен.

Еще один интересный момент заключается в том, что уровень нелинейных искажений необходимо определять не только для 2G базовых станций, но и для 3G базовых станций работающих в относительно широкой полосе частот и плюс к этому передача данных по РРЛ тоже в относительно широкой полосе частот.


Еще меня немного смущает тот факт, что в 3G сетях сигнал имеет шумоподобную структуру.

Даже если использовать классический способ оценки уровня нелинейных искажений, то

- поменяв частоту тестового сигнала на другую, но по-прежнему находящуюся в той же полосе частот, которая допустима для данного ШПС, я получу другую оценку уровня нелинейных искажений в АФУ…

Как тогда вообще можно говорить о нелинейности при тестировании от одно тонального или 2-х тонального сигнала для ШПС?

Предположительно, косвенным образом можно, действительно, как-то оценить уровень нелинейных искажений в антенно-фидерном тракте.

Мне не совсем понятно, чего я могу добиться сравнением уровня гармоник в выходном сигнале передатчика при работе на эквивалент нагрузки и АФУ – ведь у меня нет доступа на мачту для проведения измерений на выходе из АФУ?

Хотя заманчиво, конечно, осуществлять измерение на выходе из АФУ с антенны в эфире в ближней зоне.

Но возникает вопрос – какова тогда будет чистота проведенного эксперимента?

Остается также еще и измерение уровня нелинейных искажений в приемном тракте в дополнение к передающему.

Одним словом, можно еще раз попросить уважаемых форумчан подробнее объяснить мне как косвенно или напрямую я могу оценить уровень нелинейных искажений в приемной и передающей части антенно-фидерного тракта в моем случае?

Нештатное поведение элементов АФУ видно на рефлектометре. Правда некоторые проблемы проявляются на определенных уровнях мощности.
Если хотите оценивать внеполосные излучения- смотрите анализатором спектра в ближней зоне.

Обычно это делают с помощью измерителя пассивных интермодуляционных искажений. По английски - PIM. Эти приборы выдают в тракт 2 несущие с мощностью по 20Вт и смотрят искажения. Вот например:
http://www.anritsu.com/ru-RU/Products-Solu...s/MW82119A.aspx.

Это очень дорогая игрушка, которой нет в наличии.

В наличии имеется портативный многофункциональный анализатор антенно-фидерных трактов

– со встроенным анализатором спектра,

– со встроенным источником сигналов для измерения параметров передачи в 2-х портовых устройствах,

– с функцией измерения обратных потерь и КСВН в зависимости от частоты и расстояния вдоль фидера,

– с возможностью осуществления радиочастотных измерений в эфире.

Вопрос заключается в том, как оценить уровень интермодуляции в системе с помощью этого прибора?

Или какие дополнительные дополнительные средства измерительной техники могут потребоваться для решения описанной мной задачи?

Какова методика их использования в моем случае?

Я опубликовала этот вопрос на нескольких форумах.

Наиболее оживленная дисскусия завязалась на форуме сайта cqham.ru

http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?t=23287&p=744805#post744805 ://http://www.cqham.ru/forum/showthrea...805#post744805

Предлагаю Вам присоединиться к дисскусии на этом сайте, чтобы мне не дублировать на нескольких форумах уже озвученный контент.

Как советовали выше, обычно уровень интермодуляции оценивают с помощью двухтонового испытательного сигнала, т.е. необходим генератор бигармонического сигнала (или 2 однотональных генератора), которые формируют 2 синусоидальных сигнала с достаточно близкими частотами. подаете это все на вход вашего тракта и анализатором спектра оцениваете уровень ИМС 3-го и/или 5-го порядков.

Без достаточного уровня мощности вы никаких искажений не увидете. В англоязычном интернете есть материалы на эту тему, так например Rogers выпускает специальные фольгированные материалы для антенн, фильтров. Прозводители разъемов тоже уделяют этому внимание (избавляются от никеля). Сам наступал на эти грабли, делал микрополосковый фильтр для передатчика для нелинейного локатора. Меряешь обычными приборами - все замечательно, затухание в полосе подавления более 120 дБ, а в реальном приборе не работает, гармоники рождаются в фильтре. Замена материала подложки для фильтра помогла. Ведь зависимость этих эффектов от мощности квадратична, прибавляешь 10 дБ мощности передачу, а на приемнике побочные нелинейные составляющие возрастают на 20 дБ.

Может, Вы уже читали http://www.cqham.ru/pre2x4t.htm ?

Как бы не оказалось, что разработка приспособлений, устройств... обойдется Вам дороже стандартного измерительного прибора?

Если Вам нужно только оценить - то это одно. Но Вы уходите очень глубоко в процесс измерения НИ, ИИ, где без метрологии уже не обойтись, а это уже совсем другое.

Вы сможете до защиты вашей диссертации разработать, собрать и хоть как-то аттестовать, например, устройство по рис.2 из приведенной выше ссылки и с отсутствием тех "засад", которые там описаны?

Jan 6 2013, 09:22
понапридумывают же: разгерметизацию и деградацию разъемов (необижайтесь) ..

приходилось разбирать приемопередатчик БС 900/1800 МГц от huawey (фотов ветке про мишек были и на фтп) - алюминиевый герметичный бокс киллограм на 10. На вскидку весьма интелектуальная штука и наверняка есть самодиагностика. Оператор может с пульта по техническим каналам связи управлять и тестировать БС, степень свободы тестирования зависит от того что дал и может дать производитель (какое нить дополнительное сервисное ПО).
Комплексы по тестированию качества сетей и составлению зоны покрытия - предположительно прогоняют тестовые сигналы м/у комплексом и БС по выбранному каналу. и предположительно техническая возможность наблюдать спект в канале приема/передачи тоже есть. Такой вот своеобразный комплекс радиомониторинга.

Скажите freeport, а на каких уровнях мощности это у Вас проявилось? Я пока скептически отношусь к нелинейным эфектам в фидере и микрополосках, правда имею дело с мощностями до 1 Вт. Если есть данные, подскажите куда смотреть.

Может подойдет такой вариант:
берете свой приемо-передатчик, аналог того, что на мачте, и несете его в фирму, у которой есть соответствующие измерительные приборы. Там Вам все измеряют и Вы получаете образец с измеренными параметрами, потоколами, графиками, спектрами... Теперь, используя метод сравнения, Вы можете оценить с помощью анализатора спектра ту аппаратуру, которая находится на мачте, не залезая на нее. При этом ваш портативный анализатор спектра, все-таки, должен будет соответствовать определенным требованиям по погрешностям измерений.

На cqham.ru предложили одно хорошее решение поставленной задачи, не требующее разработки никаких дополнительных приблуд.

Нелинейность тракта часто зависит от мощности передатчика очень сильно. Поэтому проверять надо на полной моще. Т.к сумматоры на такие мощности нетривиальны, то приходится отказаться от идеи использовать двух передатчиков на общий исследуемый тракт. Приходится формировать двухтональный тестовый сигнал в передатчике. Ставить два направленника- один сразу после выходного усилителя, второй- перед антенной или вообще использовать внешнюю измерительную антенну. И смотреть деградацию продуктов интермодуляции до и после исследуемого тракта. Понятно, что интермоды будут уже от самого усилителя. Но если их относительный уровень после пассивной части тракта выростет относительно несущих- значит в тракте есть какая-то проблема.
Можно смотреть на уровень второй гармонике передатчика при однотональном сигнале, но только при очень простых неизбирательных трактах.

Надо туда сходить.

Еще одна из засад, к сведению:

Interaction Of Intermodulation Products Between DUT And Spectrum Analyzer
By Rohde & Schwarz
This white paper describes the interaction between intermodulation products generated by a device under test (DUT) and intermodulation products generated internally in a spectrum analyzer. The overall intermodulation distortion may be too optimistic or pessimistic. Examples demonstrating cancelling IM products and necessary steps to avoid an influence of the spectrum analyzer on the measurement results are outlined.