連続波伝搬チャンネルサウンディング測定システム - テスト、検証、測定

メモ: ITS チャネルサウンダシステムを図 1 と図 2 に示し、ベンチトップ評価セットアップを図 3 に示します。CWチャネル・サウンダのセットアップ時にこれらの図を参照して、すべてのコンポーネントが正しく構成されていることを確認します。以下のセクションでは、測定を行う前にシステムを検証および検証する方法について説明します。 1. 測定システムのセットアップ メモ: このセクションでは、フィールド測定用にシステムを設定する方法について説明します。まず、システム全体を組み立てる前に、システムの送信側と受信側の両方でシステム損失を別々に説明し、測定する必要があります。その後、システム全体が組み立てられ、個々の機器が構成、較正、および同期され、ラボでの検証と検証の準備が行われます。 システムを組み立てる前に、VNA2を使用して個々のシステムコンポーネント(ケーブル、アッテネータ、パワースプリッタ、方向性結合器、ローパスフィルタ)のSパラメータを測定します。メモ:これにより、損失を特徴付け、破損したケーブルや仕様外のデバイスが特定されます。 パワーアンプ、方向性結合器、バンドパスフィルタ、およびアンテナに接続されるタイプNケーブルの出力にタイプNケーブルを組み立て、VNAを使用してコンポーネントチェーンを測定します。メモ: この測定には、VNA で個々のコンポーネントを測定しても見られない内部反射が含まれます。 負の数になるS21 値を記録し、送信システム損失として使用されます。これらの値を使用して、代表的な結果のセクションで説明した受信信号レベルを修正します。 セットアップシステムの送信 すべてのデバイスを電源 (無停電電源装置 (UPS) またはサージで保護されたコンセントのセット) に接続します。コンポーネントをフックしている間、すべての計測器の電源がオフ状態であることを確認してください。 送信装置を組み立てます(図1)。 ベヨネット・ニール・コンセルマン(BNC)ケーブルを使用して、ルビジウム発振器の10MHz出力をVSGの Ref IN ポートに接続します。VSGの RF OUT ポートをタイプNケーブルを使用してディレクショナルカプラ IN ポートの入力に接続します。プロトコルステップ3.2までパワーアンプは挿入されません。 指向性結合器の OUT ポートを、タイプNメス-メスコネクタを使用して、必要に応じて入力ポートの適切なバンドパスフィルタに接続します。メモ: バンドパスフィルタは、他の帯域の高調波周波数を最小限に抑えるために使用されます。 受信アンテナに接続するタイプNケーブル、フィルタ、フィルタとパワースプリッタ間のケーブル、VSAに接続するタイプNケーブルを組み立てます。VNA を使用して、このコンポーネント システムを測定します。 SAに接続された同じコンポーネントを使用して、同じ測定を行います。パワースプリッタのVSA側とパワースプリッタのSA側の受信システム損失として使用されるS21 値を記録します。これらの値を使用して、代表的な結果のセクションで説明した受信信号レベルを修正します。 システムのセットアップの受信 すべてのデバイスを電源(UPSまたはサージで保護されたコンセントのセット)に接続します。コンポーネントをフックしている間、すべての計測器の電源がオフ状態になっていることを確認してください。 受信機器を組み立てます(図2)。 タイプNケーブルをバンドパスフィルタの入力に接続します。バンドパスフィルタの出力を電力分配器(ポート1)の入力に接続します。 電源分配器のポート 2 を VSA の RF IN ポートに接続します。電力分配器のポート 3 を SA の RF IN ポートに接続します。 BNCからバナナプラグコードまでを使用して、ルビジウム発振器の 周波数調整 を直流(DC)電源のDC OUT に接続します。 BNCケーブルを使用して、ルビジウム発振器の10MHz出力をVSAの Ext Ref Inポートに接続します。ルビジウム発振器の10MHz出力をスペクトラムアナライザの Ext Trig/Ref Inポートに接続します。 VSG の電源をオンにし、 VSG が RF OFF に設定されていることを確認します。パワーメーターの電源を入れます。すべての計測器の電源を入れ、計測器を1時間ウォームアップしてから測定を行います。 VSA を VSA 89601B モードで設定します。VSA モードでは、中心周波数を目的の CW 周波数に設定します。最後に、測定全体の希望する長さを念頭に置いて撮影されたポイントの数を選択します。メモ:システムはCWを使用して動作しますが、ドップラーシフトとフェージングをキャプチャするようにスパンを設定する必要があります。分解能帯域幅は、VSAが周波数スパンをスイープするときに電力を測定するために使用するフィルタを決定するため、低分解能帯域幅を選択すると、より正確な測定が可能になります。トレードオフとして、解像度の低い帯域幅はポイントあたりの時間がかかります。 次の設定でVSAを構成します:VSA 89601Bモードを選択します。中心周波数: 周波数MHz (例:1770MHz)。スパン: 3 kHz;タイムレン: 1 秒;レスBW: 3.81938 ヘルツ;NumPts:最大(491026ポイント、409601ポイント)-VSAに依存します。Rng: -42 dBm;トップグラフの上限スケール値: -30 dBm。 連続的な掃引を収集して保存できるように、プログラマブル計測器(SCPI)コマンドにプログラマブル標準コマンドを使用する計測器制御ソフトウェアによってSAが制御されていることを確認します。 開始周波数と停止周波数がVSAの中心周波数と一致するようにSAを設定します。RBW が SA で使用されるフィルターサイズを同様に決定するため、RBW を VSA 測定のスパンと同じ値に設定します。 ビデオ帯域幅を解像度帯域幅と同じ値に設定し、検出モードをサンプリングして平均化されていないデータを記録します。SAに過負荷がかからないように減衰をオフにし、プリアンプをオンにしたままにします。 各スイープに対して次のように SA を設定します: StartFreq: VSA セットアップと同じ中心周波数(例: 1770 MHz)。StopFreq: VSA セットアップと同じ中心周波数(例: 1770 MHz)。RBW (メガヘルツ): 0.003;VBW (メガヘルツ): 0.003;検出器:サンプル;掃引時間:500ミリ秒。ポイント/トレース: 461;プリアンプオン;減衰量:0;自動減衰:オフ。 SA で、 Enter キーを押してメニューにアクセスします。外部参照を有効にするには、 Shift ボタンを押し、スペクトラムアナライザの [システム ]ボタンを選択します。次に、[ その他の|] を選択します。ポート設定|内線入力| 画面付近のソフトキーを使用して参照します。 CW 出力を選択して VSG を設定します。 周波数を 1770 MHz に設定します。セクション 4.22 の手順に従って、パワーアンプ のリニアレンジを決定します。 VSG 出力振幅を -4 dBm に設定します。上限はパワーアンプの線形範囲です。 パワーメーターを校正します。 パワーメーターヘッドを基準ポート(チャンネルAまたはB)に差し込み、パワーメーターのもう一方の端を測定ポートに差し込みます。 上記で使用したリファレンスポートのパワーメータ周波数を1770MHzに設定します。ゼロにして、パワーメーターを校正します。電力メーターの読み取り値が 0.2 dB から 0 dBm 以内に保たれていることを確認します。 パワー・メータ・ヘッドをリファレンス・ポートから取り外し、パワー・メータ・ヘッドを 図1に示すアッテネータの出力に接続します。 VSAのキャリブレーション: ユーティリティ|キャリブレーション|キャリブレーション。VSG で RF をオンにします。メモ:スペクトラムアナライザに信号があることを確認してください。信号レベルが-120 dBmに低下した場合、外部リファレンスはオンになっていません。信号が強すぎると、受信システムに過負荷がかかり、VSAまたはSAのいずれかが損傷します。最大入力信号レベル(通常は計測器の前面に表示されます)に注意し、このレベルより少なくとも10dB低く抑えてください。 電圧を設定してルビジウム発振器を同期させますが、ルビジウム同期ポートで許可されている最大入力電圧を超えないようにしてください。 VSA画面の一番上のグラフの TimeLen を100ミリ秒に変更します。下のプロットのY軸をI-Qに設定します。 電源 ユニット(PSU) の前面パネルの電流/電圧を押します。電圧を少しずつ変更し、VSA画面上のドットを見てください:それが前後に回転し、何もしないで、周波数が整列します。一方向に一貫して回転する場合は、I-Qプロット上のドットが減速し始め、ゆっくりと前後に動く(振り子の動き)まで、電力計の読み取り値(電圧)を変更します(図4)。 VSA画面の一番上のグラフの TimeLen を1秒に戻し、Y軸を対数マグニチュードに戻します。 SAで10レコードの集録記録を取得して、すべてのパラメータが正しく設定されていること、およびSA画面の信号レベルがVSA下部画面の信号レベルと一致することを確認します。 2. ラボでの検証と検証 アンテナを取り付けずに、システムの送信側と受信側の間に可変減衰器を挿入します(図5)。この検証のために、測定セットアップからパワーアンプを取り外します。 ステップアッテネータ減衰を0dBに設定し、VSA 入力>記録 のレコード数を120に設定します。注: 1 つのレコードは、 VSA に設定されている TimeLen と同じです。 SA のスイープ数を 120 レコードに設定します。VSG の出力振幅を 0 dBm に変更し、VSG の RF ON ボタンを押します。 ピークマーカーを設定して信号強度の値を見つけ、VSAに信号が表示されることを確認します。VSAを起動するには、画面上部の 録音 ボタンを押します。計測器制御ソフトウェアを使用してSA測定を開始します。 ステップアッテネータを10dBに変更し、ステップ4~10を繰り返します。ステップアッテネータのすべての設定を調べ、各減衰設定の値を記録します。メモ:アッテネータが90~110dBに近づくと、信号が計測器のシステムノイズフロアに近づくにつれてノイズが大きくなります。システムのノイズフロア付近の測定値は、非常に変動します。 VSA 受信信号レベルを確認するには、120 秒の VSA レコードに対する 0.5 秒のウィンドウ平均を計算し、SA の各スイープを平均します。VSG出力電力レベル、送信側と受信側のシステム損失、およびステップアッテネータ設定を追加します。注: ステップ 2.6 の前述の合計の値は、ステップ減衰が 80 dB 未満の場合、VSA と SA によって記録された平均受信信号レベルと 0.5 dB 以内に等しくなければなりません。そうでない場合は、戻ってシステム損失を再測定してください。 3. フィールド測定 メモ: すべての測定キャンペーンの前に、必ずシステムをテストおよび検証してください。 新しい測定キャンペーンの前にステップ 1.1 から 1.3 を完了し、セクション 1.4 で説明したように、システムの送信側を設定します。注:これは通常、セルラーオンホイール(COW)に収容され、測定中は固定されたままです。 ステップ 1.4.2.1 で説明するように、VSG と方向性結合器の間にパワー・アンプを接続します。 パワーアンプによって生成される電力レベルを処理できる方向性結合器を使用してください。結合ポートの方向性結合器に 50 dB アッテネータを追加して、パワー メータの指定された入力電力レベル内に収まるようにし、このポートにパワー メータを接続します。出力タイプ N ケーブルを方向性結合器から送信アンテナに接続します。 ステップ 1.5 から 1.6 で説明したように、システムの受信側を移動車両内にセットアップします。受信アンテナをフィルタに接続されたタイプNケーブルに接続します。 SA セットアップ ステップ 1.11.3-1.11.4 に加えて、GPS アンテナは SA でセットアップする必要があります。 GPSレコードを有効にする: ミース設定|GPSレコード|を有効にする標準の GPS。 スペクトラムアナライザーでGPSを有効にするには、Shiftボタンを押しながらスペクトラムアナライザのシステムボタンを選択します。次に、[その他の|] を選択します。GPS|GPS-ON & GPS 画面付近のソフトキーを使った情報。 GPSアンテナを受信機測定車両の屋根の上に置きます。測定ソフトウェアがスイープごとにGPSからNMEAストリングも読み取ることを確認します。 手順 1.11-1.17 で説明したようにセットアップを続行し、VSA 入力|のレコード数を設定します。推定測定時間に基づく記録。SA レコードの数を VSA レコード数に約 300 レコードを加えたものに設定します。SA のスイープ速度は VSA よりも遅いことに注意してください。 測定を開始するには、まず画面上部の 録音 ボタンを押してVSAを起動します。スペクトラムアナライザ測定を開始します。 測定後、VSA記録ファイルを|保存します |を保存録音を保存します。保存オプション |ヘッダーをデータと共に保存します。ファイルを保存するときは、ファイルの末尾に _VSA を追加します。スペクトラムアナライザのデータファイルの名前をVSAのファイル名と一致するように変更しますが、スペクトラムアナライザの _SA を追加します。