RF測量儀的三大發展趨勢
發布時間:2011-12-27
中心議題:
過去幾年中,無線技術繼續以驚人的速度獲得持續發展,目前在許多地方正在部署3.5G/4G技術就是明證。隨著RF頻譜變得越來越擁擠,負責網絡性能維護的工程師麵臨著巨大的挑戰。
由(you)於(yu)市(shi)場(chang)因(yin)素(su),一(yi)直(zhi)要(yao)求(qiu)測(ce)試(shi)儀(yi)器(qi)演(yan)進(jin)得(de)與(yu)無(wu)線(xian)技(ji)術(shu)本(ben)身(shen)一(yi)樣(yang)快(kuai)。例(li)如(ru),測(ce)試(shi)低(di)電(dian)平(ping)信(xin)號(hao)的(de)能(neng)力(li)正(zheng)變(bian)得(de)日(ri)益(yi)重(zhong)要(yao),不(bu)僅(jin)是(shi)檢(jian)測(ce)幹(gan)擾(rao),還(hai)用(yong)於(yu)無(wu)線(xian)係(xi)統(tong)的(de)規(gui)劃(hua)。這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)如(ru)上(shang)所(suo)述(shu)的(de)RF頻譜日益擁擠。實際上,因為如今的無線信號的複雜度,要求現場測試儀器能夠提供實驗室級的性能。
為確保網絡性能的精確測量要求的不隻是高性能。作為現場使用的儀器,如圖1所(suo)示(shi),必(bi)須(xu)是(shi)使(shi)用(yong)方(fang)便(bian),僅(jin)需(xu)很(hen)少(shao)的(de)幾(ji)個(ge)按(an)鍵(jian)就(jiu)能(neng)夠(gou)使(shi)現(xian)場(chang)工(gong)程(cheng)師(shi)或(huo)技(ji)師(shi)完(wan)成(cheng)測(ce)量(liang)。另(ling)一(yi)個(ge)關(guan)鍵(jian)因(yin)素(su)是(shi)體(ti)積(ji)和(he)耐(nai)用(yong)性(xing)。由(you)於(yu)許(xu)多(duo)工(gong)作(zuo)場(chang)所(suo)是(shi)野(ye)外(wai)鐵(tie)塔(ta)所(suo)處(chu)的(de)位(wei)置(zhi),故(gu)儀(yi)器(qi)必(bi)須(xu)能(neng)夠(gou)耐(nai)受(shou)惡(e)劣(lie)的(de)天(tian)氣(qi),重(zhong)量(liang)必(bi)須(xu)很(hen)輕(qing),以(yi)便(bian)用(yong)戶(hu)能(neng)攜(xie)帶(dai)者(zhe)到(dao)很(hen)遠(yuan)的(de)地(di)方(fang)。
性能
野(ye)外(wai)現(xian)場(chang)用(yong)儀(yi)器(qi)的(de)性(xing)能(neng)不(bu)如(ru)實(shi)驗(yan)室(shi)的(de)工(gong)作(zuo)台(tai)儀(yi)器(qi)的(de)說(shuo)法(fa)早(zao)已(yi)過(guo)時(shi)。野(ye)外(wai)現(xian)場(chang)測(ce)量(liang)需(xu)要(yao)極(ji)高(gao)的(de)精(jing)度(du)。例(li)如(ru),一(yi)台(tai)手(shou)持(chi)的(de)頻(pin)譜(pu)分(fen)析(xi)儀(yi)是(shi)用(yong)來(lai)測(ce)量(liang)現(xian)場(chang)低(di)電(dian)平(ping)信(xin)號(hao)的(de)常(chang)見(jian)儀(yi)器(qi)。為(wei)了(le)測(ce)量(liang)精(jing)確(que),要(yao)求(qiu)該(gai)儀(yi)器(qi)在(zai)1GHz處的顯示平均噪聲基底電平為-153dBm,以(yi)便(bian)被(bei)測(ce)信(xin)號(hao)能(neng)夠(gou)位(wei)於(yu)噪(zao)聲(sheng)基(ji)底(di)以(yi)上(shang)較(jiao)高(gao)的(de)地(di)方(fang)。幾(ji)年(nian)前(qian),這(zhe)樣(yang)的(de)性(xing)能(neng)隻(zhi)有(you)在(zai)測(ce)試(shi)工(gong)作(zuo)台(tai)上(shang)才(cai)可(ke)能(neng)實(shi)現(xian)。但(dan)現(xian)在(zai)幾(ji)乎(hu)所(suo)有(you)的(de)儀(yi)器(qi)都(dou)可(ke)以(yi)具(ju)有(you)這(zhe)樣(yang)的(de)性(xing)能(neng)。
隨著更多的802.11接入點的安裝,位於2.4-5.8GHz頻段上的幹擾增加。對於這種情況,載幹比(C/I)celiangshizhongyaode,yinweijierudiananzhuangrenyuanliyonggaizhibiaohenrongyiquedingganraodianpingshifouhuiyinqiyonghushiyongkunnan。gaicelianghainengxianshishifouxuyaogaibiandaolingyigejieruxindao。yewaiceshibixuyouyigekuandepinlvfanwei(最好是 9kHz-20GHz),以便能正確安裝和維護3G基站。高達13GHz及ji以yi上shang的de諧xie波bo測ce量liang需xu要yao更geng高gao的de帶dai寬kuan。寬kuan的de頻pin率lv覆fu蓋gai對dui頻pin譜pu監jian控kong來lai說shuo也ye是shi重zhong要yao的de。除chu了le優you異yi的de動dong態tai範fan圍wei,允yun許xu頻pin譜pu監jian控kong實shi現xian很hen高gao的de精jing度du。圖tu2顯示了寬動態範圍的優點。
快速掃描是目前現場測試的另一個重要需求。那些能夠自動地建立與所要求的精密測量相一致的最快掃描將能同時保證速度、精度和靈活性方麵的需求。如果儀器內部有一個用於AM、窄帶FM、寬帶FM和信號邊帶解調的解調器的話,將更容易識別幹擾信號。
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使用簡單性
隨(sui)著(zhe)新(xin)一(yi)波(bo)通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)發(fa),即(ji)便(bian)是(shi)對(dui)於(yu)標(biao)準(zhun)委(wei)員(yuan)會(hui)的(de)設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)來(lai)說(shuo),要(yao)跟(gen)上(shang)與(yu)無(wu)線(xian)技(ji)術(shu)相(xiang)關(guan)的(de)各(ge)種(zhong)標(biao)準(zhun)的(de)發(fa)展(zhan)是(shi)困(kun)難(nan)的(de)事(shi)情(qing)。而(er)這(zhe)對(dui)於(yu)現(xian)場(chang)工(gong)程(cheng)師(shi)和(he)技(ji)師(shi)來(lai)說(shuo),則(ze)幾(ji)乎(hu)是(shi)不(bu)可(ke)能(neng)的(de)。這(zhe)就(jiu)是(shi)為(wei)什(shen)麼(me)要(yao)求(qiu)野(ye)外(wai)現(xian)場(chang)使(shi)用(yong)的(de)儀(yi)器(qi)必(bi)須(xu)使(shi)用(yong)簡(jian)便(bian)並(bing)具(ju)有(you)自(zi)動(dong)測(ce)量(liang)功(gong)能(neng)。
最實用的內置測量應該是最通用的。通過簡單地按下一兩個按鍵即可實現這些內置測量,其中包括場強、占用帶寬、信道功率、相鄰信道功率比、AM/FM/SSB調製、以及C/I比。
減少需要設置的參數也會改善精度並加速測試。技師可以將輸入衰減量固定到參考電平上,RBW/VBW和span/RBW比值可以設定到測量所需的最佳值。下來就進一步減輕了技師的負擔,並減少了出錯的機會。
跡線存儲也能簡化測量。如果儀器能夠存儲大量的跡線,可以將它們拷貝到PC中,然後用作為未來測量的參考,或者進行後分析,來檢測幹擾模糊圖。
遙(yao)控(kong)工(gong)具(ju)也(ye)是(shi)很(hen)有(you)用(yong)的(de)。如(ru)果(guo)工(gong)程(cheng)師(shi)能(neng)夠(gou)在(zai)辦(ban)公(gong)桌(zhuo)上(shang)控(kong)製(zhi)遠(yuan)至(zhi)數(shu)英(ying)裏(li)以(yi)外(wai)的(de)測(ce)試(shi)儀(yi)器(qi),將(jiang)是(shi)非(fei)常(chang)有(you)益(yi)的(de)。工(gong)程(cheng)師(shi)能(neng)夠(gou)觀(guan)看(kan)顯(xian)示(shi)屏(ping)並(bing)遙(yao)控(kong)儀(yi)器(qi),這(zhe)樣(yang)就(jiu)允(yun)許(xu)一(yi)個(ge)有(you)經(jing)驗(yan)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)以(yi)便(bian)利(li)的(de)方(fang)式(shi)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)多(duo)個(ge)站(zhan)點(dian)。
野外現場應用
某些安裝鐵塔的位置要求儀器非常小並且結實。多年來,野外用戶證明在便攜儀器和手持儀器之間有很大差別。許多時候,儀器重達20-40磅,這在必須攜帶到惡劣的山地地區時是非常笨重的。
幸運的是,如今的野外現場測試儀器具有所有的測量功能,安裝在一個既輕便又耐用的底座上,使用簡便。儀器滿配置時的重量僅7磅,其中還包括電池的重量,如今能夠實現以前必須用3-4倍重的儀器才能實現的測量。這就允許將儀器攜帶到任何地方,包括塔頂。
耐用性也是一個考慮因素,如今野外使用的儀器要求達到軍用級。另外,還要求配置一個又大又亮的LCD,以便在任何條件下都能觀看測試結果,包括在明亮的陽光下。
結論
很大程度上由於3.5G/4G網絡的部署,引起RF頻(pin)譜(pu)擁(yong)擠(ji),這(zhe)迫(po)使(shi)野(ye)外(wai)用(yong)測(ce)試(shi)儀(yi)器(qi)做(zuo)出(chu)相(xiang)應(ying)改(gai)變(bian)。如(ru)今(jin),野(ye)外(wai)測(ce)試(shi)儀(yi)器(qi)必(bi)須(xu)能(neng)夠(gou)提(ti)供(gong)實(shi)驗(yan)室(shi)級(ji)的(de)測(ce)量(liang)精(jing)度(du),同(tong)時(shi)又(you)必(bi)須(xu)方(fang)便(bian)易(yi)用(yong),體(ti)積(ji)小(xiao),重(zhong)量(liang)輕(qing)且(qie)經(jing)久(jiu)耐(nai)用(yong)。根(gen)據(ju)這(zhe)些(xie)準(zhun)則(ze)來(lai)選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的(de)測(ce)試(shi)結(jie)果(guo)將(jiang)有(you)益(yi)於(yu)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)的(de)部(bu)署(shu)、安裝和維護。
- RF測量儀的三大發展趨勢:性能、使用簡單性和野外現場應用
過去幾年中,無線技術繼續以驚人的速度獲得持續發展,目前在許多地方正在部署3.5G/4G技術就是明證。隨著RF頻譜變得越來越擁擠,負責網絡性能維護的工程師麵臨著巨大的挑戰。
由(you)於(yu)市(shi)場(chang)因(yin)素(su),一(yi)直(zhi)要(yao)求(qiu)測(ce)試(shi)儀(yi)器(qi)演(yan)進(jin)得(de)與(yu)無(wu)線(xian)技(ji)術(shu)本(ben)身(shen)一(yi)樣(yang)快(kuai)。例(li)如(ru),測(ce)試(shi)低(di)電(dian)平(ping)信(xin)號(hao)的(de)能(neng)力(li)正(zheng)變(bian)得(de)日(ri)益(yi)重(zhong)要(yao),不(bu)僅(jin)是(shi)檢(jian)測(ce)幹(gan)擾(rao),還(hai)用(yong)於(yu)無(wu)線(xian)係(xi)統(tong)的(de)規(gui)劃(hua)。這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)如(ru)上(shang)所(suo)述(shu)的(de)RF頻譜日益擁擠。實際上,因為如今的無線信號的複雜度,要求現場測試儀器能夠提供實驗室級的性能。
為確保網絡性能的精確測量要求的不隻是高性能。作為現場使用的儀器,如圖1所(suo)示(shi),必(bi)須(xu)是(shi)使(shi)用(yong)方(fang)便(bian),僅(jin)需(xu)很(hen)少(shao)的(de)幾(ji)個(ge)按(an)鍵(jian)就(jiu)能(neng)夠(gou)使(shi)現(xian)場(chang)工(gong)程(cheng)師(shi)或(huo)技(ji)師(shi)完(wan)成(cheng)測(ce)量(liang)。另(ling)一(yi)個(ge)關(guan)鍵(jian)因(yin)素(su)是(shi)體(ti)積(ji)和(he)耐(nai)用(yong)性(xing)。由(you)於(yu)許(xu)多(duo)工(gong)作(zuo)場(chang)所(suo)是(shi)野(ye)外(wai)鐵(tie)塔(ta)所(suo)處(chu)的(de)位(wei)置(zhi),故(gu)儀(yi)器(qi)必(bi)須(xu)能(neng)夠(gou)耐(nai)受(shou)惡(e)劣(lie)的(de)天(tian)氣(qi),重(zhong)量(liang)必(bi)須(xu)很(hen)輕(qing),以(yi)便(bian)用(yong)戶(hu)能(neng)攜(xie)帶(dai)者(zhe)到(dao)很(hen)遠(yuan)的(de)地(di)方(fang)。

圖1:Anritsu頻譜分析儀MS2724B,頻率範圍為9 kHz到20 GHz。
性能
野(ye)外(wai)現(xian)場(chang)用(yong)儀(yi)器(qi)的(de)性(xing)能(neng)不(bu)如(ru)實(shi)驗(yan)室(shi)的(de)工(gong)作(zuo)台(tai)儀(yi)器(qi)的(de)說(shuo)法(fa)早(zao)已(yi)過(guo)時(shi)。野(ye)外(wai)現(xian)場(chang)測(ce)量(liang)需(xu)要(yao)極(ji)高(gao)的(de)精(jing)度(du)。例(li)如(ru),一(yi)台(tai)手(shou)持(chi)的(de)頻(pin)譜(pu)分(fen)析(xi)儀(yi)是(shi)用(yong)來(lai)測(ce)量(liang)現(xian)場(chang)低(di)電(dian)平(ping)信(xin)號(hao)的(de)常(chang)見(jian)儀(yi)器(qi)。為(wei)了(le)測(ce)量(liang)精(jing)確(que),要(yao)求(qiu)該(gai)儀(yi)器(qi)在(zai)1GHz處的顯示平均噪聲基底電平為-153dBm,以(yi)便(bian)被(bei)測(ce)信(xin)號(hao)能(neng)夠(gou)位(wei)於(yu)噪(zao)聲(sheng)基(ji)底(di)以(yi)上(shang)較(jiao)高(gao)的(de)地(di)方(fang)。幾(ji)年(nian)前(qian),這(zhe)樣(yang)的(de)性(xing)能(neng)隻(zhi)有(you)在(zai)測(ce)試(shi)工(gong)作(zuo)台(tai)上(shang)才(cai)可(ke)能(neng)實(shi)現(xian)。但(dan)現(xian)在(zai)幾(ji)乎(hu)所(suo)有(you)的(de)儀(yi)器(qi)都(dou)可(ke)以(yi)具(ju)有(you)這(zhe)樣(yang)的(de)性(xing)能(neng)。
隨著更多的802.11接入點的安裝,位於2.4-5.8GHz頻段上的幹擾增加。對於這種情況,載幹比(C/I)celiangshizhongyaode,yinweijierudiananzhuangrenyuanliyonggaizhibiaohenrongyiquedingganraodianpingshifouhuiyinqiyonghushiyongkunnan。gaicelianghainengxianshishifouxuyaogaibiandaolingyigejieruxindao。yewaiceshibixuyouyigekuandepinlvfanwei(最好是 9kHz-20GHz),以便能正確安裝和維護3G基站。高達13GHz及ji以yi上shang的de諧xie波bo測ce量liang需xu要yao更geng高gao的de帶dai寬kuan。寬kuan的de頻pin率lv覆fu蓋gai對dui頻pin譜pu監jian控kong來lai說shuo也ye是shi重zhong要yao的de。除chu了le優you異yi的de動dong態tai範fan圍wei,允yun許xu頻pin譜pu監jian控kong實shi現xian很hen高gao的de精jing度du。圖tu2顯示了寬動態範圍的優點。

圖2:結果顯示為了測量在偏離20KHz的地方有一個-22dBm幹擾的-114dBm的信號所需要的寬動態範圍。
快速掃描是目前現場測試的另一個重要需求。那些能夠自動地建立與所要求的精密測量相一致的最快掃描將能同時保證速度、精度和靈活性方麵的需求。如果儀器內部有一個用於AM、窄帶FM、寬帶FM和信號邊帶解調的解調器的話,將更容易識別幹擾信號。
[page]
使用簡單性
隨(sui)著(zhe)新(xin)一(yi)波(bo)通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)發(fa),即(ji)便(bian)是(shi)對(dui)於(yu)標(biao)準(zhun)委(wei)員(yuan)會(hui)的(de)設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)來(lai)說(shuo),要(yao)跟(gen)上(shang)與(yu)無(wu)線(xian)技(ji)術(shu)相(xiang)關(guan)的(de)各(ge)種(zhong)標(biao)準(zhun)的(de)發(fa)展(zhan)是(shi)困(kun)難(nan)的(de)事(shi)情(qing)。而(er)這(zhe)對(dui)於(yu)現(xian)場(chang)工(gong)程(cheng)師(shi)和(he)技(ji)師(shi)來(lai)說(shuo),則(ze)幾(ji)乎(hu)是(shi)不(bu)可(ke)能(neng)的(de)。這(zhe)就(jiu)是(shi)為(wei)什(shen)麼(me)要(yao)求(qiu)野(ye)外(wai)現(xian)場(chang)使(shi)用(yong)的(de)儀(yi)器(qi)必(bi)須(xu)使(shi)用(yong)簡(jian)便(bian)並(bing)具(ju)有(you)自(zi)動(dong)測(ce)量(liang)功(gong)能(neng)。
最實用的內置測量應該是最通用的。通過簡單地按下一兩個按鍵即可實現這些內置測量,其中包括場強、占用帶寬、信道功率、相鄰信道功率比、AM/FM/SSB調製、以及C/I比。
減少需要設置的參數也會改善精度並加速測試。技師可以將輸入衰減量固定到參考電平上,RBW/VBW和span/RBW比值可以設定到測量所需的最佳值。下來就進一步減輕了技師的負擔,並減少了出錯的機會。
跡線存儲也能簡化測量。如果儀器能夠存儲大量的跡線,可以將它們拷貝到PC中,然後用作為未來測量的參考,或者進行後分析,來檢測幹擾模糊圖。
遙(yao)控(kong)工(gong)具(ju)也(ye)是(shi)很(hen)有(you)用(yong)的(de)。如(ru)果(guo)工(gong)程(cheng)師(shi)能(neng)夠(gou)在(zai)辦(ban)公(gong)桌(zhuo)上(shang)控(kong)製(zhi)遠(yuan)至(zhi)數(shu)英(ying)裏(li)以(yi)外(wai)的(de)測(ce)試(shi)儀(yi)器(qi),將(jiang)是(shi)非(fei)常(chang)有(you)益(yi)的(de)。工(gong)程(cheng)師(shi)能(neng)夠(gou)觀(guan)看(kan)顯(xian)示(shi)屏(ping)並(bing)遙(yao)控(kong)儀(yi)器(qi),這(zhe)樣(yang)就(jiu)允(yun)許(xu)一(yi)個(ge)有(you)經(jing)驗(yan)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)以(yi)便(bian)利(li)的(de)方(fang)式(shi)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)多(duo)個(ge)站(zhan)點(dian)。
野外現場應用
某些安裝鐵塔的位置要求儀器非常小並且結實。多年來,野外用戶證明在便攜儀器和手持儀器之間有很大差別。許多時候,儀器重達20-40磅,這在必須攜帶到惡劣的山地地區時是非常笨重的。
幸運的是,如今的野外現場測試儀器具有所有的測量功能,安裝在一個既輕便又耐用的底座上,使用簡便。儀器滿配置時的重量僅7磅,其中還包括電池的重量,如今能夠實現以前必須用3-4倍重的儀器才能實現的測量。這就允許將儀器攜帶到任何地方,包括塔頂。
耐用性也是一個考慮因素,如今野外使用的儀器要求達到軍用級。另外,還要求配置一個又大又亮的LCD,以便在任何條件下都能觀看測試結果,包括在明亮的陽光下。
結論
很大程度上由於3.5G/4G網絡的部署,引起RF頻(pin)譜(pu)擁(yong)擠(ji),這(zhe)迫(po)使(shi)野(ye)外(wai)用(yong)測(ce)試(shi)儀(yi)器(qi)做(zuo)出(chu)相(xiang)應(ying)改(gai)變(bian)。如(ru)今(jin),野(ye)外(wai)測(ce)試(shi)儀(yi)器(qi)必(bi)須(xu)能(neng)夠(gou)提(ti)供(gong)實(shi)驗(yan)室(shi)級(ji)的(de)測(ce)量(liang)精(jing)度(du),同(tong)時(shi)又(you)必(bi)須(xu)方(fang)便(bian)易(yi)用(yong),體(ti)積(ji)小(xiao),重(zhong)量(liang)輕(qing)且(qie)經(jing)久(jiu)耐(nai)用(yong)。根(gen)據(ju)這(zhe)些(xie)準(zhun)則(ze)來(lai)選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的(de)測(ce)試(shi)結(jie)果(guo)將(jiang)有(you)益(yi)於(yu)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)的(de)部(bu)署(shu)、安裝和維護。
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