Bài viết giới thiệu bốn phép đo phổ biến mà kỹ sư hiện trường cần thực hiện trong quá trình bảo trì và khắc phục sự cố ăng ten, bao gồm: phân tích phổ thời gian thực (RTSA), chỉ số tạp âm (Noise figure), kiểm tra OTA (Over-The-Air), và kiểm tra cáp và ăng-ten (CAT).
Thông thường, một kỹ sư hiện trường cần tiến hành bảo trì định kỳ và khắc phục sự cố trên các hệ thống tần số vô tuyến (RF), microwave và sóng mmWave. Công việc yêu cầu nhu cầu đo kiểm trên nhiều thiết bị hoặc tín hiệu khác nhau như cáp, ăng-ten, tín hiệu vô tuyến hoặc tín hiệu giả mạo gián đoạn, mục đích nhằm đảm bảo chất lượng tín hiệu và dịch vụ không bị gián đoạn.
Bốn phép đo phổ biến mà kỹ sư cần thực hiện trong lĩnh vực này bao gồm: phân tích phổ thời gian thực (RTSA), chỉ số tạp âm (Noise figure), kiểm tra OTA (Over-The-Air), và kiểm tra cáp và ăng-ten (CAT).
1. Phân tích phổ thời gian thực (Real-Time Spectrum Analysis – RTSA)
RTSA xử lý các mẫu tín hiệu không có khe hở và tạo ra các phép đo, chẳng hạn như vô hướng, công suất hoặc độ lớn, tương ứng với các phép đo phân tích phổ truyền thống.
Hiện tượng nhiễu tín hiệu qua mạng không dây ngày càng gia tăng, làm cho chất lượng tín hiệu kém dẫn đến cuộc gọi bị ngắt quãng hoặc âm thanh bị rè. Nó có tác động sâu sắc đến các thiết bị và thông tin liên lạc không dây, từ radio trên ô tô đến các ứng dụng quan trọng như an toàn công cộng.
Các kỹ thuật phân tích phổ truyền thống chứa thời gian chết trong đó máy phân tích xử lý dữ liệu để hiển thị. Các tín hiệu nhiễu không liên tục có thể xảy ra trong thời gian chết như vậy. Ngoài ra, trong môi trường tín hiệu có độ động cao, các tín hiệu có khoảng thời gian rộng hơn hoặc dài hơn che dấu các tín hiệu yếu và gây nhiễu. Mặt khác, RTSA không có khe hở (Gapless RTSA) phát hiện và tiết lộ những tín hiệu chồng chéo, thoáng qua này để bạn có thể hình dung bộ gây nhiễu.
Hình 1: Băng thông thời gian thực 100MHz của FieldFox xác định tín hiệu 5G NR
Máy phân tích cầm tay FieldFox với RTSA thu thập nhanh chóng các tín hiệu số và tín hiệu xung thay đổi trong phạm vi 5,52 µs với xác suất đánh chặn (POI) 100% và độ chính xác biên độ đầy đủ. Với băng thông lên đến 100 MHz, chế độ RTSA của FieldFox có thể xác minh sóng 5G và các loại tín hiệu băng thông rộng khác. Sử dụng RTSA để xác minh tính toàn vẹn của tín hiệu hoặc xác định các tín hiệu không mong muốn không thể phát hiện được bằng máy phân tích phổ truyền thống.
2. Chỉ số nhiễu (Noise Figure)
Hình 2: Đo nhiễu bằng máy thiết bị FieldFox
Chỉ số nhiễu đo lường sự suy giảm của tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu khi tín hiệu đi qua thiết bị tích cực hoặc thụ động. Bằng cách kiểm soát chỉ số nhiễu và độ lợi của các thành phần, nhà thiết kế kiểm soát chỉ số nhiễu của hệ thống tổng thể.
Việc kết hợp các phép đo Chỉ số tạp âm với khả năng phân tích mạng vector hai cổng, FieldFox cho phép bạn mô tả hoàn toàn các đặc tính của bộ khuếch đại và bộ chuyển đổi tại hiện trường. Máy phân tích FieldFox làm cho các phép đo chỉ số nhiễu tại hiện trường trở nên đơn giản với các phép đo chỉ bằng một nút bấm. Tính năng này bao gồm phương pháp đo nhiễu hệ thống phổ biến nhất – phương pháp “Y-factor”. Kỹ thuật này cho phép bạn đo lường các thành phần hệ thống như bộ khuếch đại, các bộ chuyển đổi theo thời gian thực. Việc có thể thực hiện các phép đo này một cách nhanh chóng để xác định đặc tính của nhiễu là điều quan trọng để tối ưu hóa thiết kế theo cách hiệu quả nhất về chi phí.
3. Kiểm tra OTA (Over-the-air)
Hình 3: Phạm vi phủ sóng ở các định dạng bảng, biểu đồ thanh, biểu đồ dải hoặc quang phổ
Mạng không dây tiếp tục phát triển ngày càng phức tạp, đặc biệt là với các công nghệ tiên phong như 5G. Bởi vì các mạng không dây ngày nay bao gồm các lớp macrocell, microcell và picocell, nên phạm vi phủ sóng của mạng là một thách thức đáng kể. Với việc người dùng chuyển đổi giữa LTE và 5G, các nhà khai thác gặp khó khăn trong việc xác định và khắc phục sự cố vùng phủ sóng không dây. Các phép đo OTA đánh giá mức độ phủ sóng di động cần thiết để đảm bảo kết nối liên tục trong các tình huống liên lạc di động khác nhau, bao gồm thoại, tin nhắn văn bản và dịch vụ dữ liệu.
Kiểm tra ăng-ten không dây tại hiện trường là cách tốt nhất để xác minh rằng mỗi cell có đủ cell lân cận để chuyển giao thành công. Với các phép đo OTA, bạn có thể quét một khu vực để xác định có bao nhiêu cell khả dụng, xác định cell nào là tốt và khắc phục sự cố chuyển giao, chẳng hạn như cell lân cận bị thiếu.
Ứng dụng OTA của FieldFox cho phép giải điều chế tín hiệu OTA LTE và OTA 5G để cung cấp cho bạn thông tin chi tiết về vùng phủ sóng di động. Thông tin này bao gồm định danh vật lý của cell (PCI) và kênh điều khiển trên bất kỳ tần số nào cho tất cả các cell khả dụng. FieldFox OTA giúp hiển thị cell tốt nhất trên các sóng mang thành phần khác nhau. Khả năng này xúc tiến quá trình lựa chọn các tần số tốt nhất cho vị trí đó để tối ưu hóa việc chuyển giao liên tần số.
4. Kiểm tra cáp và ăng ten (CAT – Cable and Antenna Test)
Cáp, đầu nối và ăng-ten bị lỗi gây ra nhiều sự cố với trạm gốc di động. Sự cố của các thành phần này trong hệ thống di động gây ra một số vấn đề, bao gồm cả vùng phủ sóng kém và chuyển giao không cần thiết. Các phép đo cáp và ăng-ten xác minh và khắc phục sự cố hệ thống truyền dẫn RF / vi ba và ăng-ten. Các phép đo này được thực hiện dọc theo cáp đồng trục kết nối máy phát với ăng-ten của nó hoặc giữa ăng-ten và máy thu của nó. CAT xác định vị trí của hiệu suất kém trong bộ điều hợp và ăng-ten bị hỏng, cũng như đứt hoặc uốn cong trong đường cáp.
Dưới đây là hai kỹ thuật khắc phục sự cố cáp:
- Khoảng cách đến lỗi (DTF) báo cáo vị trí của từng lỗi cáp.
- Phép đo phản xạ miền thời gian (TDR) đặc trưng cho loại lỗi, chẳng hạn như cáp bị uốn cong hoặc bị cắt.
Hình 3. Phép đo DTF được thực hiện bằng máy phân tích cầm tay FieldFox
Ở hình trên, dấu vết màu vàng hiển thị cáp có đầu mở và dấu vết màu xanh lam, được lưu vào bộ nhớ, hiển thị cùng một cáp được kết thúc ở tải 50 Ω.
FieldFox mô tả nhanh chóng và chính xác đặc điểm của toàn bộ hệ thống truyền dẫn cáp, cũng như các thành phần riêng lẻ trong hệ thống. Với khả năng đo DTF và TDR có sẵn chỉ bằng một nút bấm, bạn có thể nhanh chóng xác định vị trí và loại hư hỏng trong đường cáp. Bạn cũng có thể xác minh hiệu suất của một ăng-ten tại nơi lắp đặt bằng các chức năng phản xạ tín hiệu, return loss và tỷ số sóng đứng điện áp. Khi có nhiều ăng-ten tại một địa điểm, FieldFox cũng xác minh sự cách ly giữa ăng-ten với ăng-ten, xem các ăng-ten được kết hợp với cùng một hệ thống hay các hệ thống khác nhau.
Để tìm hiểu chi tiết về sản phẩm và giải pháp đo kiểm hiện trường. Quý Khách hàng vui lòng liên hệ theo số điện thoại: (+84) 24 3748 1504 hoặc email: sales@asic.vn