驻波比测量作业指导书.docx
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驻波比测量作业指导书
驻波比测量作业指导书
一、目的
为了测试GSM频段内那个频点范围存在驻波过大问题,是在已知天馈部分存在问题情况下找出具体的故障点,特制定本作业指导书。
二、适用范围
本作业指导书适用通信领域内所有塔型的天馈系统驻波比测量。
三、内容与工作流程
驻波比(SWR)全称为电压驻波比(VSWR)。
在无线电通信中,天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机的阻抗不匹配,高频能量就会在天线产生反射波,反射波和入射波在天馈系统汇合产生驻波。
为了表征和测量天馈系统中的驻波特性,也就是天线中正向波与反射波的情况,建立了“驻波比”这一概念,住波比的计算公式为SWR=R/r=(1+K)/(1-K),其中反射系数K=(R-r)/(R+r) ,K为负值时表明相位相反,R和r分别是输出阻抗和输入阻抗。
当两个阻抗数值一样时,即达到完全匹配,反射系数K等于0,驻波比为1。
这是一种理想的状况,实际上总存在反射,所以驻波比总是大于1的。
驻波比是检验馈线传输效率的依据,电压驻波比要小于1.5,在工作频点的电压驻波比最好小于1.2。
电压驻波比过大,将缩短通信距离,反射功率将返回发射机功放部分,容易烧坏功放管,影响通信系统正常工作。
目前使用的测试仪表有三种:
1、TDR(时域反射仪)专用于测故障点。
2、HP8954E,专用于测SWR(驻波比)。
3、WILTRONSITEMASTER用于测试频域特性(SWR)与DTF(故障点定位)。
WILTRONSITEMASTER只适用于测量GSM900与DCS1800(不含ALNA),目前大部分地方使用SITEMASTER,有两种型号:
S331D与S120A,前者是单口,后者是双口,后者增加了一个功能:
收发天线隔离度测试。
下面介绍S331D型SITEMASTER
1、SiteMaster概要
系统性能和收益将直接取决于布网的质量,以及在运营中现场技师解决系统故障和维护系统的能力。
加强了系统维护手段,提高系统的可用性,使用户满意,为运营商创收。
专门为无线通讯系统布网,维护,和故障维修所设计,在各种无线网络中有着十分广泛的用途。
2、SiteMaster外观
3、SiteMaster开机
仪表需5秒钟进行开机自检,完成后,显示安立标志、型号和版本号。
等待10秒继续(也可按ENTER键立即继续)
调节对比度
4、SiteMaster校准
4.1为了得到精确的测量结果,在做测量前需对仪表校准。
4.2在以下情况发生后需重新校准:
-设置频率改变-温度超过校准温度范围-测试延长线改变
5、SiteMaster按键
5.1、功能键
1、MODE
-打开MODE选择菜单-使用上下箭头选择-使用ENTER执行
2、FREQ/DIST
在不同的测量MODE下,打开频率或DTF软键菜单
3、AMPLITUDE
在不同的测量MODE下,打开幅度软键菜单
4、MEAS/DISP
在不同的测量MODE下,打开扫描软键菜单
5.2、键区硬键(黒色字体)
1、0~9数字键
2、+/-加减键
3、.小数点
4、ESCAPE/CLEAR退出当前操作或清除显示.如正在编辑参数,按此键则清除当前输入值,恢复以前值。
再按此键将关闭参数输入。
在正常扫描时,按此键将回到上级菜单。
5、上/下箭头增减参数值,刚开机时,此键可调节对比度
6、ENTER执行当前操作或参数选定
7、ON/OF电源开关.打开此键,恢复上次关机时状态
ESCAPE/CLEAR按住时打开此键则恢复工厂状态
8、SYS系统设置时钟、自检、状态、语言
5.3、键区硬键(蓝色字体)
1、
背光开关
2、STARTCAL按此键开始校准
3、AUTOSCALE自动比例调节
4、SAVESETUP可保存十个校准和测试设置。
按此键,出现存储选择对话框,通过上下箭头和ENTER键完成。
5、RECALLSETUP呼出存储设置。
按此键,出现呼出选择对话框,通过上下箭头和ENTER键完成。
设置0是工厂状态。
6、LIMIT在当前操作模式下显示极限线菜单
7、MARKER在当前操作模式下显示标记菜单
8、SAVEDISPLAY多达200个内存位置给测量数据。
可以用字母数字来命名(最多16位)测量数据。
自动附加时间和日期信息,简化了日期管理。
9、RECALLDISPLAY呼出存储曲线。
按此键,出现呼出选择对话框,通过上下箭头和ENTER键完成。
要删除已存储曲线,选亮该曲线,用相应软键完成。
10、RUN/HOLD运行/保持,在保持状态,可以节约电池电量
11、PRINT通过RS232串口在选定打印机打印屏显
5.4、软健
在不同的模式下,软键分别代表不同的功能,其功能标记在屏显右侧与软键相对应:
5.4.1、频率菜单
F1扫描开始频率值。
按此键后输入数值,按ENTER完成
F2扫描结束频率值。
按此键后输入数值,按ENTER完成
5.4.2、距离菜单
D1距离开始值(虚拟值为0)。
按此键后输入数值,按ENTER完成
D2距离结束值。
按此键后输入数值,按ENTER完成
DTFAID在优化DTF设置中提供交互式帮助。
用上下箭头选择参数编辑,按ENTER完成
MORE选择距离子菜单
5.4.3、距离子菜单
LOSS电缆损耗参数值(范围:
0.5~5.000dB/M)。
按此键后输入数值,按ENTER完成
PROPVEL相对传输速率值(范围:
0.010~1.000)。
按此键后输入数值,按ENTER完成
CABLE可以打开两个电缆选择夹:
通用电缆和定制电缆。
定制电缆可以多达24种用户自定电缆参数(通过仪表软件包下载)。
用上下箭头选择,按ENTER完成。
WINDOW在DTF计算时,打开FFT窗口类型菜单。
用上下箭头选择,按ENTER完成。
BACK选返回距离菜单。
5.4.4、扫描菜单
RESOLUTION设置分辨率参数。
可选130、259、517数据点(在DTF模式可通过DTF-AID调节)
SINGLESWEEP选择单次扫描或连续扫描。
在单次扫描模式,每次扫描必须通过RUN/RUN键激活
TRACEMATH打开曲线验算功能。
将显示的实时曲线和任何存储曲线进行比较
TRACEOVERLAY打开曲线覆盖功能。
将存储曲线覆盖在显示的实时曲线上
RBW设置分辨率带宽以便能适应自动范围(AUTO)或手动调节(MANUAL)
VBW设置视频带宽以便能适应自动范围(AUTO)或手动调节(MANUAL)
MAXHOLD显示和保持输入信号的最大响应
CONT/SINGLE选择单次扫描或连续扫描
5.4.5、MARKER菜单
M1打开标记1设置菜单
ON/OFF设置或取消标记1
EDIT设置标记参数
MARKERTOPEAK将标记设置到频率或
距离的最大值处
MARKERTOVALLEY将标记设置到频率或
距离的最小值处
BACK返回上级菜单
M2打开标记2设置菜单
ON/OFF设置或取消标记2
EDIT设置标记参数
DELTA(Mx-M1)显示频率或距离差
MARKERTOPEAK将标记设置到频率或
距离的最大值处
MARKERTOVALLEY将标记设置到频率或
距离的最小值处
BACK返回上级菜单
5.4.6、LIMIT菜单(在FREQ或DTF模式)
SINGLELIMIT设置单段极限值(dBm)
ON/OFF设置或取消极限值
EDIT设置极限值参数
BACK返回上级菜单
5.4.7、SYS菜单
OPTIONS条件选择
UNITS选择测量单位(英制或公制)
PRINTER选择打印机
FIXEDCWOFF-在所选频率的中心点出现窄带频率
ON-在所选频率的中心点出现中心频率
CHANGEDATEFORMAT变换日期格式
BACK菜单
CLOCK时间选择
HOUR设置小时
MINUTE设置分钟
MONTH设置月
DAY设置日
YEAR设置年
BACK菜单
SELFTEST仪表自检
STATUS显示仪表当前状态(校准、温度、电池充电,按ESCAPE返回
LANGUAGE选择显示语言(英语、法语、德语、西班牙语、汉语和日语,虚拟设置是英语)
6、SiteMaster符号
7、SiteMaster操作
7.1、系统回损测试
被测设备:
和天线相连的传输线。
目的:
测试末端和天线相连时传输线的性能。
7.1.2、操作步骤
7.1.2.1、按MODE键
7.1.2.2、选择FREQ-RETURNLOSS
7.1.2.3、设置开始和结束频率F1和F2
7.1.2.4、仪表校准
7.1.2.5、将被测设备连接到仪表,仪表将显示一条曲线
7.1.2.6、按SAVEDISPLAY,将曲线存储
7.1.3、测试结果
7.2、插入损耗测试
被测设备:
短路的传输线。
目的:
测试电缆系统的信号衰减指标。
7.2.2、操作步骤
7.2.2.1、按MODE键
7.2.2.2、选择FREQ-CABLELOSS
7.2.2.3、设置开始和结束频率F1和F2
7.2.2.4、将测试延长电缆连接到RF口,仪表校准
7.2.2.5、存储校准设置
7.2.2.6、将被测设备连接到仪表延长电缆,仪表将显示一条曲线
7.2.2.7、按AMPLITUDE,并设置TOP和BOTTOM
7.2.2.8、按MARKER
7.2.2.9、将M1设置为MARKERTOPEAK
7.2.2.10、将M2设置为MARKERTOVALLEY
7.2.2.11、计算插入损耗为:
(M1+M2)/2
7.2.2.12、按SAVEDISPLAY,将曲线存储
7.2.3、测试结果(样图)
7.3、DTF传输线测试
被测设备:
带负载的传输线。
目的:
测试传输线各组成部分及故障点定位。
7.3.1、操作步骤
7.3.1.1、按MODE键
7.3.1.2、选择DTF-RETURNLOSS
7.3.1.3、将测试延长电缆连接到RF口,仪表校准
7.3.1.4、存储校准设置
7.3.1.5、将被测设备连接到仪表延长电缆,仪表将显示一条曲线
7.3.1.6、按FREQ/DIST
7.3.1.7、设置D1和D2,仪表虚拟值为0
7.3.1.8、按DTF-AID,选择合适的电缆类型
7.3.1.9、按SAVEDISPLAY,将曲线存储
7.3.1.10、记录连接器变化
7.3.1.11、按MODE键
7.3.1.12、选择DTF-SWR
7.3.1.13、将测试延长电缆连接到RF口,仪表校准
7.3.1.14、存储校准设置
7.3.1.15、将被测设备连接到仪表延长电缆,仪表将显示一条曲线
7.3.1.16、按FREQ/DIST
7.3.1.17、设置D1和D2,仪表虚拟值为0
7.3.1.18、按DTF-AID,选择合适的电缆类型
7.3.1.19、按SAVEDISPLAY,将曲线存储
7.3.1.20、记录连接器变化
7.3.2、测试结果(样图)
7.4、公式
mW到μV(50Ω)
P:
功率(Watts)
V:
电压(Volts)
R:
阻抗(Ω)
功率密度到场强
E:
场强(V/m)
Pd:
功率密度(W/m2)
功率密度
Pd:
功率密度(W/m2)
Pt:
传输功率(Watts)
Gt:
传输天线增益
r:
到天线的距离(m)
7.5、缩写
SWR:
STANDINGWAVERATIO驻波比
RL:
RETURNLOSS回波损耗
CL:
CABLELOSS电缆损耗
DTF:
DISTANCE-TO-FAULT故障点定位
FDR:
FrequencyDomainReflectometry频域反射
LNA:
LOWNOISEAMPLIFIER低噪声放大器
8、开始馈线测试
8.1将馈线如图进行连接:
拆分后如图:
如果做的跳线一头是D公,一头是N公头,另一种跳线是一头是D母,一头是N公头。
而测试仪是N母头,假负载是N公头,所以还需要一个两头都是N母的对通连接,在没有这个对通的情况下,可以用我们的设备进行转接,如图:
目前这个对通在寻找中。
8.2、测试显示:
在频率界面
正常显示如下:
曲线的最高值,没有高过横虚线,也就是说没有高过1.3db。
8.3、如果曲线高出横虚线,想要知道驻波出现在馈线的哪一处,就要进行切换,到能够对馈线各处测量的界面,如图:
按
下面的按键,进入主界面;然后按
下面的按键,进入到如图所示界面:
图中的横坐标是从0到2米的测量范围,可以看到正常馈线的测试曲线没有超过横虚线,如果有接触不良,会在相应的位置超过横虚线。
如果根据馈线的长度,我们可以设置测试范围,如图:
按
下面的按键,设置测试馈线起始位置的设置,单位米;按
下面的按键,设置测试馈线的终止位置的设置;
例如将D2设置为40,即测试范围是40米,而我们实际的馈线只有1米,那么结果显示如下图所示:
测试结果只在前面显示,后面无变化。
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