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Cómo medir la potencia de una señal de radio de una cierta frecuencia. Los principales parámetros de la señal de radio. Opciones y accesorios para los medidores de potencia de la serie Anritsu ML2490A.

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La tarea. 3.

Parte teórica. cuatro

Disposiciones básicas. cuatro

Unidades de medición de señales de radio. cinco

Modelo Okamura Hat. 7.

Modelo COST231-HUT. ocho

Costo modelo 231-Walfish-Ikgagi. ocho

Resultados de la investigacion. once


La tarea

1. Realizar estudios comparativos de modelos empíricos de atenuación de las ondas de radio Okamura-Hat, costo 231-Hut y costo 231 Walphish-Ikgagi en las características dadas del canal de comunicación para la opción 4 de las instrucciones metódicas;

3. Informe de problemas Prueba por la presencia de las siguientes secciones: 1) Tarea, 2) Parte teórica (se adjunta el texto) y 3) Resultados de la investigación: dos dibujos con tres gráficos cada uno.

Nota: Cálculo de los modelos de engranajes COST231Uuel-IKEGA solo para el caso de la visibilidad directa.


Parte teórica

Provisiones básicas

Los estudios de onda de radio en condiciones urbanas son de gran importancia en la teoría y la tecnología de la comunicación. De hecho, en las ciudades que viven el mayor número de residentes (suscriptores potenciales), y las condiciones para la propagación de las ondas de radio difieren significativamente de la distribución en el espacio libre y el espacio semiprable. En este último caso, la distribución sobre la superficie regular de la Tierra se entiende cuando el diagrama de radiación no se intersecta con la superficie de la Tierra. En este caso, con antenas direccionales, el impacto de las ondas de radio está determinado por la fórmula:

L. = 32,45 + 20(km lgd + lGF MHC) – 10lGG POR - 10LGG PR, db \u003d.

= L 0 -10lGG POR - 10LGG PR, db. (uno)



dónde L 0 es el principal debilitamiento del espacio libre, DB;

d km - Distancia entre el transmisor y el receptor, km;

f mhz - Frecuencia de operación, MHz;

G por y G pr. - Coeficientes de refuerzo de las antenas de transmisión y recepción, respectivamente, DBI.

Debilitamiento básico L 0. Se determina con antenas isotrópicas que emiten uniformemente en todas las direcciones y también se toman. Por lo tanto, el debilitamiento se produce debido a la dispersión de la energía en el espacio y la pequeña llegada a la antena receptora. Cuando se usan antenas dirigidas, dirigidas por los rayos principales uno hacia el otro, la atenuación disminuye de acuerdo con la ecuación (1).

La tarea del estudio es la definición de un canal de radio, un mensaje portador (señal de radio), que garantiza la calidad y confiabilidad requeridas de la comunicación. El canal de comunicación en entornos urbanos no es un valor determinista. Además del canal directo entre el transmisor y el receptor, existen interferencias de interferencia debido a numerosas reflexiones desde el suelo, las paredes y los techos de las estructuras, así como el paso de la señal de radio a través del edificio. Dependiendo de la posición mutua del transmisor y el receptor, existen casos de falta de canal directo y para la señal recibida en el receptor, debe leer la señal con la intensidad más alta. En una conexión móvil, cuando la antena del receptor de suscriptor está a una altitud de 1 a 3 metros del suelo, estos casos son dominantes.

La naturaleza estadística de las señales recibidas requiere suposiciones y restricciones dentro de las cuales es posible la toma de decisiones. La suposición principal es la estacionaria del proceso aleatorio con la independencia de la interferencia de interferencia entre sí, es decir, la ausencia de correlación mutua. La implementación de dichos requisitos llevó a


la separación de los canales de radio urbanos a los tres tipos principales: canales Gauss, arroz y relé.

El canal de gaussianos se caracteriza por la presencia de una viga recta dominante y una pequeña interferencia. La esperanza matemática para el debilitamiento de la señal de radio se describe por la ley normal. Este canal es inherente a las señales de televisión desde un Bash de televisión al tomar antenas colectivas en edificios residenciales. El canal de arroz se caracteriza por la presencia de rayos directos, así como reflejados y los edificios de rayos y la disponibilidad de difracción en edificios. La expectativa matemática del debilitamiento de la señal de radio se describe mediante la distribución del arroz. Este canal es inherente a las redes con antena elevada sobre edificios delicados urbanos.

El canal de relé se caracteriza por la falta de rayos directos y la señal de radio a la estación móvil cae a través del reensamblaje. La espera matemática que espera el debilitamiento de la señal de radio se describe mediante la distribución del relé. Este canal es inherente a las ciudades con edificios de gran altura.

Los tipos de canales y sus funciones de densidad de distribución se tienen en cuenta al desarrollar señales que difunden modelos en condiciones urbanas. Sin embargo, las estadísticas generalizadas no son suficientes al calcular las condiciones de propagación específicas, en las que la atenuación de las señales depende de la frecuencia, desde la altura de la suspensión de la antena y las características de diseño. Por lo tanto, al introducir las comunicaciones celulares y la necesidad de una planificación territorial de frecuencia, se realizaron estudios experimentales de debilitamiento en varias ciudades y condiciones de distribución. Los primeros resultados de la investigación enfocados en la comunicación celular móvil aparecieron en 1989 (w.c.y.lee). Sin embargo, incluso temprano, en 1968 (y.okumura) y en 1980 (M.Hata) publicó los resultados de la investigación sobre las formas de onda de radio en la ciudad, centradas en las transkings móviles y la televisión.

Se realizaron otros estudios con el apoyo de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) y se dirigió a aclarar las condiciones de la aplicabilidad de los modelos.

A continuación se muestran los modelos que se han convertido en los más comunes en el diseño de redes de comunicación para las condiciones urbanas.

Unidades de medición de señales de radio.

En la práctica, se utilizan dos tipos de unidades de medición para estimar el nivel de señales de radio: 1) según las unidades de potencia y 2) según las unidades de voltaje. Dado que la potencia en la salida de la antena del transmisor para muchos órdenes de magnitud alta potencia en la entrada de la antena del receptor, se utilizan múltiples unidades de alimentación y voltaje.

La multiplicidad de las unidades se expresa en decibelios (DB), que son unidades relativas. El poder se expresa generalmente en milivatts o en vatios:


P DBMW \u003d 10 LG (P / 1 MW),(2)

R dbw \u003d 10 lg (p / 1 w).(3)

Por ejemplo, un poder igual a 100 W, en las unidades anteriores será igual a: 50 DBMW o 20 DBW.

En unidades de voltaje como base, se acepta 1 μV (microvoltura):

U dbmkv \u003d 20 lg (U / 1 μV). (4)

Por ejemplo, el voltaje igual a 10 MV, en las unidades relativas dadas es de 80 DBMKV.

Se utilizan unidades de potencia relativas, como regla general, para expresar el nivel de señal de radio del transmisor, unidades de voltaje relativas, para expresar el nivel de señal del receptor. La relación entre las dimensiones de las unidades relativas se puede obtener sobre la base de la ecuación. P \u003d u 2 / ro U 2 \u003d pr, Dónde R. Hay una resistencia de entrada de antena, consistente con la línea que se resume hasta la antena. Logaritionando las ecuaciones dadas, y, teniendo en cuenta las ecuaciones (2) y (4), obtenemos:

1 dbmw \u003d 1 dbmkv - 107 db con R \u003d.50 ohmios; (5a)

1 dbmw \u003d 1 dbmkv - 108.7 dB con R \u003d.75 (5 b)

Para expresar el poder del transmisor a menudo usa la característica. potencia irradiada efectiva - EIM. Este es el poder del transmisor, teniendo en cuenta el coeficiente de ganancia (ku \u003d GRAMO.) Antenas:

EIM (DBW) \u003d P (DBW) + G (DBI). (6)

Por ejemplo, un transmisor 100 W funciona en una antena con una ganancia de 12 dBi. Luego EIM \u003d 32 dBW, o 1.3 kW.

Al calcular la zona de recubrimiento de la estación de comunicación celular o el rango del transmisor de transmisión del televisor de aire, la ganancia de la antena debe tenerse en cuenta, es decir, utilizar la energía transmisor radiada eficiente.

El coeficiente de mejora de la antena tiene dos unidades: dBI (DBI) - Coeficiente de amplificación en relación con la antena isotrópica y dBD (DBD)-Comprar la ganancia en relación con el dipolo. Están interconectados por la proporción:

G (dbi) \u003d g (DBD) + 2.15 dB. (7)

Debe tenerse en cuenta que el coeficiente de refuerzo de la antena de la estación de suscriptores generalmente se toma igual a cero.


Modelo de okamura hata

La versión principal del modelo de Okamura y sus co-autores está diseñado para las siguientes condiciones de aplicación: el rango de frecuencia (150 - 1500) MHz, la distancia entre las estaciones móviles y la base es de 1 a 100 km, la altura de la La antena de la estación base es de 30 a 1000 m.

El modelo se basa en una comparación de debilitamiento en una ciudad con un debilitamiento en el espacio libre, teniendo en cuenta los componentes correctivos dependiendo de la frecuencia, la altura de las antenas de las estaciones básicas y móviles. Los componentes se presentan en forma de gráficos. Las distancias grandes y alturas de las estaciones base son más adecuadas para la transmisión que para la comunicación celular. Además, la capacidad de resolución de los gráficos es baja y menos conveniente que una descripción analítica.

La choza se aproximó a los gráficos de vacío por relaciones analíticas, redujo el rango de frecuencia a 1500 MHz (ocurra ocurre en la que se ha exagerado y no respondió a la precisión de la estimación del debilitamiento), redujo el rango de distancias de uno a veinte kilómetros, y también se redujo. La altura de la antena de estación base a 200 metros y abordó la aclaración en algunos componentes de los modelos de válvulas. Como resultado de la modernización de la choza, el modelo se llamaba Okamura Hut y es popular para evaluar el debilitamiento de las señales de TV y en el rango celular de hasta 1000 MHz.

Para la ciudad debilitando el poder. L. En decibelios (DB) describe la fórmula empírica:

L, DB \u003d 69,55 + 26.16 LGF - 13.83lg +(44.9-6,55 lG D- A ( ), (8)

dónde f. - Frecuencia en MHz,

d. - El tamaño de la estación básica y del suscriptor (móvil) en km,

La altura de la suspensión de la antena básica y las estaciones de suscriptores.

En la fórmula (8) componente a ( ) Define el efecto de la altitud de la antena de la estación de suscriptores para atenuar la potencia de la señal.

Para la ciudad media y la altura de construcción promedio, este componente está determinado por la fórmula:

a ( ) = (1.1 LGF - 0.7) - 0.8, dB. (nueve)

Para la ciudad con edificios altos. a ( ) Determinado por la fórmula:

a ( ) = 8,3 (lG 1,54. ) 2 - 1.1 para f.< 400 МГц; (10)

a ( ) = 3,2 (lG 11,75 ) 2 - 5 para f.\u003e 400 MHz. (once)


En el área suburbana, la pérdida cuando la propagación de la señal depende más larga de la frecuencia que a partir de la altura de la antena de la estación de suscriptores, y, debido a que el componente Δ se agrega a la ecuación (8), teniendo en cuenta la ecuación (9) L, db.Definido por la ecuación:

Δ L, db. = - 5,4 – (lG (0.036 F)) 2. (12)

En áreas abiertas L, db.con antenas isotrópicas se describe por la ecuación:

Δ L, db. = - 41 – 4,8 (lGF.) 2 + 18,33lGF.. (13)

La desventaja del modelo Okamura-Hut es limitar el rango de frecuencia a 1500 MHz y la incapacidad de usarla para una distancia de menos de un kilómetro.

En el marco del costo 231 de la Unión Europea (cooperación para la investigación técnica científica), se han desarrollado dos modelos, lo que eliminó las fallas anotadas del modelo Okamura-Hut. Estos modelos se discuten a continuación.

Modelo COST231-HUT

1 , < 200metro, 1 < < 10mETRO..

El modelo le permite estimar el debilitamiento por la fórmula:

L.= 46,3 + 33,9 lG F -13,8 lGH B - A (H A) + (44,9 – 6,55lGH B.) lG D + C, DB, (14)

dónde DE\u003d 0 para ciudades medianas y áreas suburbanas y DE\u003d 3 para centros de ciudades grandes.

Este modelo no es adecuado para estimar la longitud de onda de la señal en distancias entre suscriptores y estaciones base a menos de 1 km. A distancias cortas, la naturaleza del desarrollo se manifiesta más fuertemente. Para estos casos, se ha desarrollado el modelo COST231-WALTICH-IKGAGI.

Los principales parámetros de la señal de radio. Modulación

§ Potencia de señal

§ señal específica

§ Duración de la señal T. determina el intervalo de tiempo durante el cual existe la señal (difiriendo de cero);

§ El rango dinámico es la relación de la mayor potencia de señal instantánea a la más pequeña:

§ El ancho del espectro de señal F - la banda de frecuencia, dentro del cual se concentra la energía de la señal principal;

§ La base de la señal es un producto de la señal de la señal hasta el ancho de su espectro. Cabe señalar que entre el ancho del espectro y la duración de la señal existe una dependencia inversa inversa: menor será el espectro, mayor será la duración de la señal. Por lo tanto, la magnitud de la base permanece casi sin cambios;

§ Relación de señal / ruido igual a la relación de la potencia de la señal útil a la potencia de ruido (S / N o SNR);

§ El volumen de la información transmitida caracteriza el ancho de banda del canal de comunicación necesario para transmitir la señal. Se define como un producto del ancho del espectro en su duración y rango dinámico.

§ La eficiencia energética (inmunidad de ruido potencial) caracteriza la precisión de los datos transmitidos cuando se expone a la señal del ruido gaussiano aditivo blanco, siempre que la secuencia de caracteres sea restaurada por un demodulador ideal. Determinado por la relación mínima de señal a ruido (E B / N 0), que es necesaria para transmitir datos a través del canal con un error que no exceda el especificado. La eficiencia energética determina la potencia mínima del transmisor necesario para una operación aceptable. La característica del método de modulación es la curva de eficiencia energética: la dependencia de la probabilidad de un error de demodulador ideal de la relación de señal a ruido (E B / N 0).

§ Eficiencia espectral: la proporción de la tasa de datos de datos al ancho de banda usado del canal de radio.

    • Amplificadores: 0,83.
    • NMT: 0.46.
    • GSM: 1.35

§ La resistencia a los efectos del canal de transmisión caracteriza la precisión de los datos transmitidos cuando se expone a una señal de distorsiones específicas: la desvanecimiento debido a la propagación de múltiples, la limitación de la banda, se centró en la frecuencia o el tiempo de interferencia, el efecto Doppler, etc. .

§ Requisitos para la linealidad de los amplificadores. Para mejorar las señales con algunos tipos de modulación, se pueden usar amplificadores Clase C no lineales, lo que hace posible reducir significativamente el consumo de energía del transmisor, mientras que el nivel de radiación poco común no excede los límites permisibles. Este factor es especialmente importante para los sistemas móviles.

Modulación (Lat. Modulatio - Dimensión, ritmo): el proceso de cambio de uno o más parámetros de vibraciones portadoras de alta frecuencia por la ley de una señal de información de baja frecuencia (mensajes).



La información transmitida se coloca en la señal de control (modulación), y la función del soporte de información realiza una oscilación de alta frecuencia llamada portador. La modulación, por lo tanto, es el proceso de "aterrizaje" de la oscilación de la información en un operador conocido.

Como resultado de la modulación, el espectro de la señal de control de baja frecuencia se transfiere al área de alta frecuencia. Esto le permite configurar el funcionamiento de todos los dispositivos de transmisión receptora en diferentes frecuencias cuando organiza el dispositivo de transmisión para que "no interfieran" entre sí.

El transporte de varias formas (rectangular, triangular, etc.) se puede usar como portador, pero las oscilaciones armónicas se utilizan con mayor frecuencia. Dependiendo de cuál de los parámetros de la oscilación portadora cambia, distingue el tipo de modulación (amplitud, frecuencia, fase, etc.). La modulación de la señal discreta se llama modulación digital o manipulación.

7.9. Medición de los parámetros en sistemas de radiofrecuencia medición de la función BER (C / N)


En el moderno método de medición, BER utiliza varios esquemas de los cuales se pueden distinguir dos principales.

Higo. 7.16. El diagrama del método de un atenuador reconstruido.

En este método, la ruta de radiofrecuencia del receptor incluye un atenuador reconstruido, con el que se realiza la atenuación adicional, y la estabilidad de la señal de recepción se hace constante durante todo el tiempo de medición. Los niveles de señal y ruido se miden utilizando un medidor de potencia, mientras que la medición de ruido en la ruta de frecuencia intermedia del receptor sin filtrado da un valor mayor que la potencia de ruido real en la ruta de la ruta. Por lo tanto, al medir la potencia, se usan filtros adicionales, configurados a la Franja de Frecuencia.

El parámetro de error BER se mide por el analizador de canales digitales.

La principal desventaja del método es el supuesto de la potencia constante de la señal útil durante todo el período de medición. En condiciones reales, el nivel de la señal útil sufre oscilaciones significativas debido a la distribución multipath de las ondas de radio y los cambios en las condiciones de distribución. Por esta razón, la relación C / N también puede cambiar, mientras que incluso el cambio en C / N por DB puede causar el cambio de BER por orden. Por lo tanto, este método no permite proporcionar la precisión de medición requerida, especialmente los valores de BER pequeños.

2. Método de interferencia de medición BER (C / AT), cuyo diagrama se muestra en la FIG. 7.17, utiliza un dispositivo especial: el analizador / simulador del parámetro C / N, que implementa la medición del nivel de potencia de la señal de la señal C cuando realiza un nivel de ruido especificado N, que garantiza una alta precisión de la determinación del parámetro C / N . En este método, el analizador / simulador ajusta automáticamente el nivel del ruido hecho, mientras que la precisión de la medición de las características BER (C / AT) puede alcanzar los valores de ~ 1SG12. En conclusión de esta consideración de la función BER (CIN), observamos lo siguiente.

1. Las condiciones de las dependencias teóricas y prácticas de la sustancia / N) muestran que las dependencias prácticas difieren de teóricas en que los valores prácticos de BER requieren una mayor relación con C / N. Esto se debe a varias causas del deterioro del parámetro en las rutas de intermediación y radiofrecuencia.

2. En la práctica, las contribuciones de las rutas de frecuencia y frecuencia intermedias son comparables entre sí, con un sistema de transmisión de información digital a una velocidad de hasta 90 Mbps, se observan los siguientes valores del deterioro del parámetro BER.


Higo. 7.17. Esquema de medición de interferencia de medición de BER (C / N)

Deterioro en la trayectoria de frecuencia intermedia:

Errores en fase y amplitud del modulador - un dB;

Interferencia intersalista relacionada con la operación de los filtros - 1.0 dB;

La presencia de ruido de fase es 0.1 dB;

Procedimientos diferenciales de codificación / decodificación - 0.3 dB;

Jitter (Temblor de fase) - 0.1 dB;

Un exceso de la banda de ruido del demodulador - 0.5 dB;

Otras razones (efecto del envejecimiento, inestabilidad de la temperatura) - 0.4 dB.

Entonces, en la cantidad en el tracto de PC, el deterioro del valor BER puede alcanzar 2.5 dB. El deterioro de BER en la trayectoria de radiofrecuencia:

Efectos no linealidad - 1.5 dB;

Deterioro asociado con la restricción del ancho de banda del canal y el tiempo del grupo de retardo - 0.3 dB;

Interferencia en los canales adyacentes - 1.0 dB;

Los deterioros asociados con los efectos de la atenuación y la apariencia de una señal de eco - 0.2 dB. Total, en la ruta de radiofrecuencia de RF, el deterioro de BER será de 3 dB, es decir, en el sistema

Traducciones El deterioro de BER puede alcanzar -5.5 dB.

Cabe señalar que en las figuras. 7.16, 7.17 no consideró el propósito de los ecualizadores en radioacciones digitales.

Medición de la frecuencia y el poder en las rutas de radiofrecuencia.

Medición de la frecuencia y la potencia de la señal de radio útil se implementan en la práctica los siguientes métodos:

1) Medidores de frecuencia usados \u200b\u200by medidores de energía,

2) Los analizadores de espectro se utilizan con las funciones de medición de marcadores.

En el segundo método, el marcador se está moviendo a lo largo de la característica espectral, mientras que muestra simultáneamente los valores de los parámetros de frecuencia y potencia y la potencia de la señal de radio de la utilidad.

Para ampliar las capacidades de la medición de los parámetros de potencia, los analizadores de espectro moderno proporcionan características espectrales de suavizado, filtrado de ruido, etc.

Análisis de la operación de ecualizadores.

En comparación con los sistemas de radio, como entorno de transmisión de señales de radio, tiene características, cambiadas accidentalmente con el tiempo. Debido al amplio uso de los sistemas de comunicación digital de radio y mayores requisitos para la precisión de su transmisión en los dispositivos receptores, se incluyen los ecualizadores, lo que hace posible reducir drásticamente el efecto de la distribución de múltiples distribución (alineación de la señal) y el tiempo de retardo del grupo (Auto ajustamiento). Cuando se usa métodos de modulación digital para señales de alta frecuencia, los desarrolladores han enfrentado las dificultades de configurar con precisión los módems y otros dispositivos de formación de canales en la ruta de radiofrecuencia. En este caso, los ecualizadores actúan como elementos de compensación de posibles no linealidades en los dispositivos de la ruta de transmisión de radiofrecuencia. En los sistemas de transmisión de información de radiofrecuencia modernos, hay dos tipos principales de atenuaciones asociadas con los factores de distribución de la radiofrecuencia.

1) Atenuación lineal, que es una disminución uniforme independiente de la frecuencia en la amplitud de la señal de los factores de distribución de la señal. La atenuación lineal generalmente se debe a los factores naturales para la propagación de las ondas electromagnéticas:

Con la distribución de extremo a extremo en matrices forestales;

Cuando se distribuye en la atmósfera en presencia de hidrometeors (lluvia, nieve).

2) Atenuación debida a la distribución de múltiples señales de radio.

Estos dos factores cambian la amplitud de la señal útil, lo que lleva a un cambio en el valor de la relación C / N, que en última instancia afecta al parámetro de error BER. Los cambios en la estructura de la señal beneficiosa asociados con estas dos atenuaciones son compensadas por ecualizadores. Como saben, la base del funcionamiento de cualquier ecualizador es el uso de un filtro de cortador de banda estrecha para eliminar la no linealidad de la señal útil. El parámetro principal de las mediciones es la dependencia de la profundidad del filtrado de la frecuencia en un parámetro dado, obtenido en varias revisiones, el nombre de la curva M o la curva W (Fig. 7.18).


Higo. 7.18. Curvas M para casos de ausencia y disponibilidad de ecualizador.

Para obtener una curva m, las diversas condiciones de la aprobación de la señal se simulan generalmente, que son compensadas por el ecualizador y en el proceso de compensación se construyen curva M del esquema de medición se presenta en la FIG. 7.19.

Como resultado de las mediciones, los diagramas se obtienen en forma de curvas de doble cara M, de las cuales uno es poco saludable (que muestra la capacidad del filtro de ecualizador para garantizar la profundidad de la filtración a una frecuencia dada suficiente para alinear la estructura del beneficio. Señal) y la otra: histéresis (que muestra el rendimiento del filtro cuando es necesario si es necesario, primero, aumente, y luego reduce el parámetro de profundidad de filtrado). En la práctica, ambos tipos de curvas son esenciales para analizar el funcionamiento del ecualizador.


Higo. 7.19. Curvas de medición del esquema m


Mediciones de los parámetros de la no uniformidad de las características de frecuencia de fase y el tiempo de retardo del grupo.

La no uniformidad de la característica de frecuencia de la fase (FCH) de la ruta de radiofrecuencia se determina mediante el tiempo de grupo del retardo (GVZ) de la fórmula:

La medición directa de la dependencia del cambio de fase de la frecuencia F (W) y la diferenciación posterior de la dependencia obtenida se implementa, como regla general, para los sistemas con un nivel bajo de ruido de fase, sin embargo, para sistemas de comunicación de radio, fase Los ruidos en el canal están presentes, lo que conduce a la no uniformidad de la FCH y el cambio en GVZ. Por lo general, las mediciones de GVZ se llevan a cabo durante la recepción y las pruebas de prueba de los sistemas de radio y tienen en cuenta las posibles desviaciones en el funcionamiento del transmisor, el receptor, los dispositivos de la antena y las condiciones para la distribución de la señal de radio. El documento describe dos métodos de las mediciones de GVZ basadas en el uso de señales de radio compuesto.


Medición de los parámetros de resistencia a la amortiguación lineal y la atenuación asociada con la distribución de múltiples.

Los parámetros de señal de radio se cambian debido a la atenuación lineal y la atenuación causada por la propagación de múltiples señales de las señales de radio. Al realizar pruebas de fábrica, se introduce un límite permisible de atenuación lineal, que no exceda de 50 dB para BER \u003d 10 ~ 3. Para compensar la atenuación lineal, los ecualizadores se utilizan como parte del transmisor / receptor. El funcionamiento del ecualizador que compensa la atenuación lineal se puede medir utilizando atenuadores sintonizables.

Al medir los parámetros de resistencia a los daños asociados con la propagación multipath de las señales de radio, es posible utilizar el gráfico de estado y los diagramas de los ojos, que muestra:

Diagrama de estado: las señales de interferencia cruzada / q se muestran como una elipse,

El gráfico de ojos: el fenómeno multipath se muestra mediante el desplazamiento de los centros "Eye" desde el centro hasta los bordes.

Sin embargo, el diagrama de estado y el gráfico ocular no proporcionan todas las especificaciones de medición necesarias. Para llevar a cabo mediciones prácticas de la efectividad de la compensación de la señalización de múltiples, se utilizan métodos que son consistentes con los métodos de compensación. Dado que es prácticamente imposible predecir la apariencia de un factor de propagación multipática, la consideración de los efectos de este factor se llevan a cabo mediante métodos de efecto estresante, es decir, al simular el fenómeno de la propagación de la señal de múltiples. Como se señaló en el trabajo, se utilizan dos modelos de imitación de la propagación de la señal de múltiples.

1. Dvukhavoy modelo. El principio de modelado se reduce a la suposición teóricamente razonable de que la atenuación se asocia con una interferencia de dos hazedistes, y el haz interferente tiene un retraso (para el haz reflejado) en el tiempo. A partir de las características de la respuesta de frecuencia de no uniformidad (características de frecuencia de amplitud) y GVZ para la propagación de la radio de dos haz sigue:

Reducción de la amplitud con un cambio en la frecuencia;

Cambios en GVZ y ACH en caso de una fase mínima (cuando el radar principal tiene una amplitud mayor);

El cambio en la respuesta de frecuencia y GVZ en el caso de una fase no celular (cuando el haz resultante después de las interferencias dos rayos excede la señal principal sobre la amplitud).

2. Modelo sin conexión. Dado que el modelo de dos haz no describe el fenómeno de la modulación de amplitud y la aparición de patrones débiles dentro del rango de frecuencia de trabajo, como resultado de lo cual la amplitud de la señal útil se desvía dentro del rango de operación, incluso si el nodo de la Los latidos están fuera del rango de operación, el modelo de tres haz se usa para tener en cuenta el efecto del cambio de amplitud. Por lo general, el modelo de dos haz se usa cuando realiza mediciones de calidad, y tres haz, para mediciones precisas.

Análisis de la interferencia de la interrelación.

Al distribuir señales de radio en la ruta, las interacciones de la señal de intermodulación se producen durante la multiplexación y la demultiplexación, así como cuando las no lineales de los dispositivos de formación de canales están influenciados en la ruta. Típicamente, las distorsiones de la intermodulación tienen un nivel bastante bajo, menos de 40 dB en relación con el nivel de la señal útil. Sin embargo, el control de la distorsión de la interrelación y la eliminación de sus causas garantiza en algunos casos una solución al problema de la interferencia en los canales adyacentes. Analizadores del Spectrum Use para analizar la interrelación.

Mediciones de las características de las rutas de radiofrecuencia formadoras de canal.

Además de las mediciones integradas, en la práctica, se usan ampliamente las mediciones de las características de las características de las características de las características de las características de la radiofrecuencia de formación de canales, cuyo conocimiento es necesario al diseñar y operar sistemas de transmisión de información radiotécnica. Además de medir la frecuencia y la potencia en el área de servicio, existe la necesidad de medir los sistemas de antena, el nivel de ruido térmico, la estabilidad de la frecuencia de la especificación de generadores, el jitter de fase, los parámetros de los módems y las rutas de amplificador junto con el filtrado dispositivos.

Medición de sistemas de antena.

Los dispositivos de alimentación de antena en la composición del tracto de radiofrecuencia desempeñan un papel extremadamente importante. Parámetros principales: potencia de radiación, diagrama de radiación en aviones apropiados, coeficiente de amplificación, impedancia, etc., generalmente calculados y medidos en la etapa de producción de antenas. En el proceso de operación, los parámetros importantes son

Coeficiente de onda corriendo (CBW): CBW \u003d UMIN / UMAX, (7.38)

Coeficiente de onda de pie (CWS): KSV \u003d 1 / KBV, (7.39)

El nivel de pérdida de retorno contra la entrada de la antena, donde Umin y UMAX son mínima y máxima voltaje en la línea del alimentador.

En el caso de una negociación ideal de ruta: la salida del transmisor es el alimentador: una entrada de antena, CBW \u003d 1 (ya que toda la energía de la salida del transmisor se envía a la antena y, al mismo tiempo, £ / min \u003d umach) , en el caso de UMIN \u003d O, KSV \u003d OO KBV \u003d 0 - en el alimentador, hay un modo de onda de pie, lo que es inaceptable.

En el caso real, KSW puede tomar valores de 1.1 ... 2, es decir, el CBW \u003d 0.5 ... 0.9. En los radioactos de los sistemas de transmisión de información digital con tipos de modulación digital, se requiere un pequeño nivel de pérdida de retorno, es decir, el valor mínimo KSV -1.1 cuando el modo en la línea del alimentador está cerca de un alto grado de coincidencia.

Por ejemplo, para las líneas de comunicación del relé de radio que usan la modulación 64 QAM, el nivel recomendado de supresión de la pérdida de retorno de la antena es de 25 dB y más. Para medir las pérdidas de retorno, se usa un diagrama que se muestra en la FIG. 7.20.

Desde el generador de oscilación de microondas, se envía una señal a una antena a través de un desmontaje direccional pasivo. Si la onda se refleja desde la entrada, las oscilaciones electromagnéticas a través del acoplador direccional caen en el analizador de espectro (o al receptor selectivo), donde se mide el nivel de potencia reflejada. Para reducir el nivel de potencia reflejada, se implementa el análogo del tracto del alimentador antena. Cuando se usa en la práctica, en lugar de un analizador del espectro del medidor de potencia, la precisión de la medición disminuye, ya que, junto con la señal reflejada, el medidor de potencia tiene en cuenta el nivel de ruido asociado con las influencias externas en el canal de radio en la operación de radio especificada. rango de frecuencia.

Midiendo el nivel de ruido térmico propio de los elementos de la ruta de radiofrecuencia.

A medida que aumenta el nivel de ruido, la distorsión de intersomol de las señales digitales aumenta bruscamente y el valor de BER aumenta. En los diagramas de estado y los gráficos oculares, esto se expresa en aumentar el tamaño del punto de mostrar el estado y el efecto del "cierre de los ojos". La medición de ruido de varios dispositivos en la ruta de la fila se realiza en la fase de operación para localizar el nivel de ruido de la luz. Dado que los ruidos propios de varios dispositivos de la ruta de radiofrecuencia son pequeños y los métodos diferenciales utilizan métodos diferenciales. Para hacer esto, la señal de prueba mezcla la señal de frecuencia interferente de una sola frecuencia y luego mida las mediciones de ruido a lo largo de la diferencia en la señal interferida y el ruido. Este método se usa al medir el ruido de baja potencia. Como ejemplo en la FIG. 7.21 muestra los resultados de las mediciones de ruido contra la señal de frecuencia de la única frecuencia de INTERPHING para la modulación 16 QAM con una señal / interferencia con / i \u003d 15 dB, mientras que, como se puede ver en la figura, el crecimiento del nivel de ruido conduce a un aumento en el Dimensiones de los puntos en la tabla del Estado y el efecto del cierre del ojo »en la tabla de ojos.

Higo. 7.21. Ejemplos del diagrama de estado y diagrama de los ojos al medir el ruido con C / 1 \u003d 15 dB.

Mediciones del jitter de fase.

Un parámetro importante para medir las secciones de radiofrecuencia con modulación digital es una señal temblorosa de fase de los generadores / transmisores de parámetros, el llamado jitter (jitter). Para el análisis de la jitter, el diagrama de estado es efectivo, ya que la tabla de ojos no es sensible a ella. Si el camino aparece una señal de fase Shisment, entonces

Higo. 7.22, se produce un aumento en las dimensiones de los Estados de los Estados. Para eliminar los problemas, las conexiones al medir el jitter con la presencia de jitter, se utilizan y eliminan mediciones adicionales de los parámetros de los generadores de operación.

Medición de los parámetros de módem.


Para medir los parámetros de módem, los analizadores se usan generalmente para medir señales en forma de diagramas de estado y diagramas de los ojos, que dan la información más completa sobre la estructura y los cambios en los parámetros de modulación digital. En la Fig. 7.23 Como ejemplo, se muestran los diagramas de estado y el gráfico de ojos para el caso de modulación de amplitud de cuadratura con 16 estados QAM 16, de los cuales:

La erosión de los puntos de la tabla del Estado indica los efectos del ruido;

La distorsión del tamaño "Ojos" indica posibles trastornos en la operación del canal digital (por ejemplo, la aparición de la distorsión de intersomol).

Higo. 7.23. Un ejemplo de un gráfico de estado y un gráfico de ojos para el caso de AM con 16 estados QAM

Considere los siguientes tipos de trastornos del módem y los diagramas correspondientes.

1. La sincronización en el canal digital.

La inflamación global de fallas / desactivación de la violación de la sincronización de la fase puede llevar a una violación de la coincidencia entre el modulador y el demodulador y la desaparición de la señal en el sistema de transmisión. En este caso, el diagrama de estado es una distribución aleatoria de señales en los niveles correspondientes de modulación, el "ojo" del gráfico de ojos está completamente cerrado (Fig. 7.24).

Higo. 7.24. Un ejemplo de una pérdida de sincronización en un canal digital: los diagramas de estado son una distribución aleatoria de señales en los niveles correspondientes de modulación, el "ojo" de la tabla de ojos se cierra completamente.

2. Activación de los parámetros de modulación / nivel de demodulación.

En la Fig. 7.25 muestra un diagrama de estado de donde se deduce que cuando los niveles de modulación / demodulación están desequilibrados por la amplitud de la señal. Los cambios en el diagrama de estado pueden indicar las no linealidades del modulador o DAC deteriorado.

Higo. 7.25. Un ejemplo de una violación de la instalación de parámetros de modulación / demodulación.

3. Industión de la ortogonalidad i y q demodulador vectorial.

Una de las fallas comunes en el modo del módem es la violación del demodulador, cuando los vectores I y Q de las coordenadas polares del demodulador no son estrictamente ortogonales. Esto lleva a un incumplimiento de los estados de la cuadrícula ortogonal de las coordenadas en el diagrama estatal (Fig. 7.26).

Este mal funcionamiento puede ir acompañado o no acompañado de un error de sincronización de fase en el circuito de recuperación del portador. En ausencia de un error, el resultado del impacto de este mal funcionamiento en el diagrama de los ojos se reduce al cierre del "ojo" en el diagrama de la señal I y la ausencia de cualquier cambio en el diagrama Q. Si hay un error Los "ojos" de ambos gráficos estarán cerrados. Cabe señalar que el análisis de la tabla de párpados por sí sola no permite la causa de la causa de la falla, ya que este diagrama coincide completamente con la tabla de ojos en presencia de un alto nivel de ruido aditivo en el canal. Una determinación confiable de la causa de la falla en este caso solo puede recibir una tabla estatal. La eliminación de la falla descrita requiere el ajuste del demodulador en términos de la ortogonalidad de las señales I y Q. en el diagrama de estado de la FIG. 7.27 Se observa la presencia de un error de sincronización de fase de 2.3 grados.

Higo. 7.27. Un ejemplo de una apariencia de error de sincronización de fase.

Medición de los parámetros de los amplificadores en la ruta de la fila.

Los principales parámetros medidos de la operación de amplificadores en la composición de la ruta de radiofrecuencia son:

Ruidos hechos por amplificadores;

Los parámetros de la no linealidad de los sitios de amplificación.


La sobrecarga de amplitud puede llevar a la transición del amplificador al modo no lineal y, como resultado, un fuerte aumento en la probabilidad del error en el sistema de transmisión digital. El uso de diagramas estatales y diagramas de los ojos hace posible estimar los motivos de la disminución de los parámetros de calidad de la radio (las distorsiones no lineales conducen a la vanidad de los puntos de la tabla del Estado y el cierre de los "ojos" de la tabla de ojos).



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