PIM (passzív intermoduláció) MÉRÉSE GSM, UMTS ÉS LTE HÁLÓZATOKBAN
Tartalomjegyzék PIM bemutatása ...................................................................................................................................................................... 3 Impedancia vs Linearitás ......................................................................................................................................................... 3 PIM mérés ............................................................................................................................................................................... 4 PIM meghatározása ................................................................................................................................................................ 4 Modulált jel eredetű intermoduláció.................................................................................................................................. 5 PIM számpéldák .................................................................................................................................................................. 6 Három vagy több vivő ......................................................................................................................................................... 7 PIM burst-ös forrásokból .................................................................................................................................................... 7 PIM okai .................................................................................................................................................................................. 7 Mechanikai szempontok ..................................................................................................................................................... 8 Fémes kapcsolat .................................................................................................................................................................. 8 Alagúthatás ......................................................................................................................................................................... 8 Rozsdás csavar hatás (Rusty Bolt Effect) ............................................................................................................................. 8 Fritting ................................................................................................................................................................................. 9 Ferromágneses anyagok ..................................................................................................................................................... 9 Ferrimágneses anyagok ...................................................................................................................................................... 9 Felületi hatások ................................................................................................................................................................... 9 PIM források időfüggése ..................................................................................................................................................... 9 Alkatrészek .............................................................................................................................................................................. 9 Csatlakozók ......................................................................................................................................................................... 9 Kábelek .............................................................................................................................................................................. 10 Antennák ........................................................................................................................................................................... 10 Közeli korrózió ................................................................................................................................................................... 11 Villámlevezetők ................................................................................................................................................................. 11 PIM jelei ................................................................................................................................................................................ 11 PIM mérés ............................................................................................................................................................................. 12 Reflektív vagy reverz PIM mérés ....................................................................................................................................... 12 Forward (Előrehaladó) PIM mérés .................................................................................................................................... 13 Jelszintek ............................................................................................................................................................................... 13 Teszt jelek sweep-elése (söprése)..................................................................................................................................... 14 Rezgések............................................................................................................................................................................ 14 PIM határok........................................................................................................................................................................... 14 PIM helyének meghatározása ............................................................................................................................................... 15 PIM megelőzése, a bevált gyakorlat ..................................................................................................................................... 15 Ellenőrzés .......................................................................................................................................................................... 15 Tisztítás ............................................................................................................................................................................. 15 Nyomaték .......................................................................................................................................................................... 15 Összegzés .............................................................................................................................................................................. 16 PIM Master - a feljett PIM teszter......................................................................................................................................... 17 PIM Master - MW82119B ..................................................................................................................................................... 18 Ajánlott mérési folymat ........................................................................................................................................................ 20
www.anritsu.com
www.elsinco.hu
2
Ezen útmutató célja, hogy megismertesse az olvasót a passzív intermodulációval (PIM). Bemutatja annak mobilhálózatokra gyakorolt hatását, és hogy hogyan vizsgálhatja a kivitelező, mérnök vagy a terepi technikus.
PIM bemutatása A PIM egyre nagyobb probléma a mobilhálózatok üzemeltetői számára. Ez a probléma a berendezések öregedésével, új frekvenciasávok üzembeállításával vagy új eszközök beüzemelésével egyre jelentősebbé válik. A PIM különösen új vivők régi antenna vonalakra való diplexelésekor okozhat gondokat. A PIM interferenciát okozhat, ami csökkentheti a cella vételi érzékenységét vagy hívásokat is teljesen blokkolhat. Ez az interferencia befolyásolhatja az adott cellát vagy más, közeli vevőket is. A PIM elsősorban magas adóteljesítménynél keletkezik, tehát a helyszíni méréseket normál vagy azt meghaladó adóteljesítmény mellett kell végezni, ezzel biztosíthatjuk, hogy a mérés felfedi a PIM problémákat. A PIM komoly gondot jelent a hálózatüzemeltetők számára, akik maximalizálni szeretnék a rendszerük megbízhatóságát, adatátviteli sebességét és a gazdasági megtérülését. Érdemes megjegyeznünk, hogy a PIM mérés nem helyettesíti az impedancia alapú vonali sweep méréseket, hanem inkább kiegészíti azokat. Nagysebességű digitális adatátvitel esetén a PIM mérés kulcsfontosságú. Ahogy a cellakihasználtság és az átvitel növekszik, az új digitális moduláció miatti csúcsteljesítmény is emelkedik, ami hozzájárul a PIM okozta problémák súlyosbodásához. Helyszíni kísérletek bizonyították, hogy viszonylag kismértékű PIM növekedés esetén is jelentős letöltési sebesség csökkenés következik be. A vizsgálatok kimutatták, hogy a PIM szint -125dBm-ről -105dBm-re növekedése 18%-os letöltési sebességcsökkenést okozott. Ez pedig nem elhanyagolható.
Impedancia vs Linearitás A PIM mérés a rendszer linearitását vizsgálja, a Return Loss (visszaverődési veszteség) tesztek az illesztetlenséggel foglalkoznak. Fontos megjegyeznünk, hogy ezek egymástól független mérések, amelyek többnyire a másikhoz nem kapcsolódó paraméterekkel foglalkoznak. Előfordulhat, hogy a PIM mérési eredmények megfelelőek, miközben a Return Loss (visszaverődési veszteség) mérések eredményei nem megfelelőek, és fordítva. Összefoglalva, a PIM mérésével nem fogjuk megtalálni az impedancia illesztetlenségeket és a visszaverődési veszteségmérés nem fogja felfedni a magas PIM-et. A vonali sweep és PIM mérés is fontos. Bizonyos kábelhibák a PIM méréssel mutathatók ki legkönnyebben. Például ha az antenna tápvonalán egy csatlakozóban szabadon mozgó fémsorja van, nagyon valószínű, hogy a rendszer a PIM teszten megbukik, de a vonali sweep-en átmegy. Az antenna tápvonal szinte biztosan ideálishoz közeli impedancia tulajdonságokkal rendelkezik, de a mozgó fémsorja a PIM teszten bukást okoz. Ez egyben azt is jelenti, hogy a csatlakozó nem volt megfelelően felszerelve. A PIM hibák egy másik lehetséges oka a fonott RF kábel. Ezek a kábelek a visszaverődési veszteség vagy VSWR teszteken tökéletesen szerepelnek, de legtöbbször csupán átlagos PIM teszteredményt mutatnak. A fonott külső vezetők úgy viselkednek, mintha száz és száz laza csatlakozás lennének, így rosszul szerepelnek a PIM méréseken, különösen ahogy öregszenek. Állandó telepítésekhez a fonott kábel használata nem ajánlott. Alacsony PIM-ű, precíziós tesztkábelek a kereskedelemben elérhetők, bár rendkívül drágák. Bizonyos kábelhibák leginkább Return Loss (visszaverődési veszteség) vagy VSWR méréssel mutathatók ki. Jó példa a deformált vagy törött kábel, amely impedancia illesztetlenséget mutat a sérülés helyén, de közben lineáris lehet. A Return Loss (visszaverődési veszteség) teszt ezt könnyen kimutatja, de a PIM mérés nem. A szórt spektrumú modulációs technikák bevezetésével, mint pl. a W-CDMA és az olyan OFDM technológiák, mint az LTE és WiMAX, nélkülözhetetlenné vált mind az impedancia viszonyok, mind a PIM pontos és korrekt mérése.
www.anritsu.com
www.elsinco.hu
3
PIM mérés A PIM jelenléte a vételi érzékenység csökkenésén keresztül rontja a mobilhálózatok megbízhatóságát, kapacitását és adatátviteli képességeit. Régen a mérnökök kiválaszthatták azokat a frekvenciákat, amelyek a legkevesebb PIM-et okozták a vételi sávban. De manapság, ahogy a hálózat kihasználtság növekszik, és az engedélyezett sávok egyre telítettebbek, a mérnökök gyakran rákényszerülnek kevésbé előnyös RF vivőfrekvenciákat használni, és ezáltal együttélni a fellépő PIM gondokkal. A helyzetet tovább rontja, hogy a meglévő antenna rendszerek és infrasturktúra egyre öregszik. Amikor a PIM termékek a cella vételi sávjába esnek, azok rontják a vevő érzékenységét, ez pedig csökkenti az állomással lefedehető területet, növeli a bithibák számát (BER), és megszakadt hívásokat eredményez. Ha adatkapcsolatról van szó, a PIM által keltett interferencia miatt a kapcsolat több hibajavító bitet és újraküldést igényel, ami csökkenti az eredő adatátviteli sebességet. A PIM vevő blokkolást is okozhat, lekapcsolva a szektort. PIM problémák jele lehet a zajszint eltérés az egyes vételi útvonalak között, továbbá az általános magas zajszint. Egyéb statisztikai jelek lehetnek a rövidebb átlagos híváshossz, a gyakoribb hívásmegszakadás, alacsonyabb adatátviteli sebesség és alacsonyabb hívásszám. A PIM által keltett zajproblémák azt okozhatják, hogy a bázisállomás a kalibrációs idő alatt úgy érzékeli, hogy nagyobb vételi zaj van jelen, és emiatt túl nagy adóteljesítményt és vételi erősítést alkalmaz. Ez a zajszint megmarad a nagyforgalmú időszakokban is, ami miatt az állomás statisztikája romlik. Bármilyen vevőoldali zajszint növekedés csökkenti a vevő dinamika tartományát. Ha például a vevő érzékenysége -107dBm, de a valós zajszint -97dBm, akkor a hívás vagy adatkapcsolat 10dB-lel korábban megszakad, vagy más cellára vált. Ha 1dB vételi szint 1km távolságnak felel meg, akkor a kapcsolat átadása más cellának már 10km-el hamarabb megtörténik. Olyan szektorok esetén, ahol nincs nagy átfedés, holt zónák keletkezhetnek, és a hívás megszakad. A PIM mérése és a feltárt hibák javítása visszaállítja az eredeti képességeket.
PIM meghatározása A PIM az intermodulációs torzítás egy formája, amely a rendszer alapesetben lineárisnak képzelt összetevőiben keletkezik, mint pl. kábelek, csatlakozók, antennák. Ha azonban ezeket mobilhálózatokban szokásos magas RF teljesítményszinteknek tesszük ki, -80dBm vagy még nagyobb szintű intermodulációs termékeket hozhatnak létre.
1.ábra F1 és F2 vivők 3-ad 5-öd és 7-ed rendű termékei.
Az intermodulációs termékek a jelút vége felé keletkeznek, nem szűrhetők ki, és ezzel nagyobb hátrányt okozhatnak, mint azok erősebb, de szűrt IM összetevők, amelyek aktív eszközökből származnak. A helyszíni PIM mérés átfogó képet ad a rendszer linearitásáról és az építési minőségről.
www.anritsu.com
www.elsinco.hu
4
PIM nem kívánt jelek csoportjaként jelenik meg, amely kettő vagy több erős RF jel nem-lináris eszköz általi keverésével jön létre. Ilyen keverési forrás lehet egy laza vagy korrodált csatlakozó vagy adóközeli rozsda. A PIM egyéb elnevezése lehet pl. a dióda effektus vagy a rozsdás csavar hatás (Rusty Bolt Effect).
2 ábra. A PIM termékek sávszélessége a termék rendjével növekszik.
Az alábbi egyenletpár mutatja két vivő esetén a keletkező PIM frekvenciákat:
Az F1 és F2 a vivőfrekvenciák, az n) és m) konstansok és pozitív egész számok. PIM termékek esetén az n + m összeg az adott termék rendje. Tehát ha m=2 és n=1, akkor a termék harmadrendű lesz (1. ábra). Tipikusan a harmadrendű termék a legerősebb, és ezt követi az ötöd, majd a hetedrendű. Mivel a rendszám növekedésével a PIM termék amplitúdója csökken, a magasabb rendű termékek általában nem elég erősek ahhoz, hogy önmagukban közvetlenül problémát okozzanak, azonban hozzájárulnak a környező zajszint emelkedéséhez (2. ábra). Nem valószínű, hogy harmadrendű termék közvetlenül mobil vételi sávba esne. Az viszont könnyen előfordulhat, hogy más, külső adásból származó jelek keverednek a nemlineáris átviteli vonalba, aminek során a rengeteg kisebb PIM szint újra és újra keveredik egymással, és ezzel széles sávban megemeli a zajszintet, és befolyásolja az engedélyezett sávokat is. Ha ez a megemelkedett zajszint szélessége eléri a vételi sávokat is, akkor nyílt utat talál a BTS felé (sok esetben az LNA által erősítve).
Modulált jel eredetű intermoduláció A CW jelek intermodulációs termékei, mint pl. a PIM teszter által generáltak, egyfrekvenciás CW jelnek tűnnek. Modulát forrásokból származó PIM esetén azonban nem szabad elfelejteni, hogy az ebből keletkező intermodulációs (IM) termékek nagyobb sávszélességet foglalnak le mint az egyes alapjelek. Ha például a két alapjel 1MHz sávszélességű, akkor a harmadrendű termék 3MHz széles lesz, az ötödrendű 5MHz, stb. A PIM termékek rendkívül széles sávokat foghatnak át.
www.anritsu.com
www.elsinco.hu
5
3. ábra Vevői érzékenységcsökkenést okozó PIM 1710 MHz-en
4. ábra Vevői érzékenységcsökkenést okozó PIM 910 MHz-en
A szórt spektrumú jelek meglévő infrastuktúrára való telepítése esetén egy 3 csatornás UMTS átviteli rendszer nemlinearitás miatti keveredése egy 10MHz-es LTE-vel (és csupán 10MHz-et feltételezve, nem 20-at) katasztrofális lenne. Elméletben ez egy 30MHz sávszélességű harmadrendű terméket jelentene, nem beszélve a még szélesebb ötödés hetedrendű termékekről. Ez egy érdekes kísérlet lehetne, aminek során 100MHz-nél nagyobb sávszélességű zajproblémát láthatnánk.
PIM számpéldák Két PIM példa; egy a 850 MHz-es sávból, és egy az 1900 MHz-esből. Az első példában 1750 MHz az egyik harmadrendű termék, ami beleesik az AWS-1 bázisállomás vételi sávba. Ha az 1940 és 2130 MHz-es vivő források fizikailag közel vannak egymáshoz, vagy esetleg ugyanazt az antennát használják, akkor bármilyen korrózió vagy nemlineáris hatás 1710MHz-es harmadrendű PIM terméket fog előállítani, amely vevői érzékenységcsökkenést vagy blokkolást okozhat (3. ábra). Érdemes megemlíteni, hogy a PIM termékeknek nem kell feltétlenül az uplink csatornákba esnikük, hogy gondokat okozzanak. Elegendő, ha a vevő előszűrési sávjába esnek, amelynek szélessége tipikusan megegyezik az engedélyezett hálózatüzemeltetői sávszélességgel.
www.anritsu.com
www.elsinco.hu
6
Például ha a széles körben használt 900MHz-es sáv esetén két GSM vivő van, egy 935MHz-en és egy másik 960MHz-en, akkor a keletkező harmadrendű PIM termék 910MHz lesz, ami a BTS vevői sáv része (4. ábra).
Három vagy több vivő Az eddigi számítások során csak két vivőt feltételeztünk. A valóságban azonban ez nem mindig van így. Egy bázisállomás esetén nem csak a saját antennarendszer vivőit kell számításba vennünk, hanem a többi közeli állomásét is. Ezek a jelek vissztáplálódhatnak az antenna rendszeren keresztül, és nemlineáris eszközökkel találkozva, más vivőkkel keveredve PIM-et okozhatnak. A mobilhálózatokban manapság már gyarkan használt komplex modulációs rendszerek esetén ezek a problémák könnyen megsokszorozódnak, még viszonylag keskeny sáv használatakor is. Három vagy több vivő esetén a számítások nagyon összetetté válnak. Ebben a feladatban különböző online elérhető szoftverek és táblázatok segíthetnek. Egy gyors alternatív megoldás az egyes adók külön-külön történő lekapcsolása, így ki lehet deríteni, hogy melyik vivők és antenna vonalak járulnak hozzá a PIM keletkezéséhez. Ez nagyban leegyszerűsítheti a számítási és hibakeresési feladatokat.
PIM burst-ös forrásokból PIM-szerű hatás szintén létrejöhet például a csatlakozók között a szigetelések kapcsolódási felületénél történő periodikus letörés során. Ilyet okozhat például korrózió vagy más, idegen lerakódás. Az ilyen módon keletkező interferencia természeténél fogva szélessávú és burst-ös, gyakorisága a ritkától a másodpercenként 2-3 ismétlődésig terjedhet. Ez a jelenség mikrokisülések eredménye és PIM méréssel felfedezhető.
PIM okai A PIM létrejöttéhez kettő vagy több erős jelre és nemlináris átmenetre van szükség. A jelek általában közös antennavonalat használó adókból, szomszédos antennákat használó adókból vagy közeli tornyokból származnak. A nemlineáris átmenetet sérült vagy rosszul meghúzott csatalkozó, szennyeződés, anyagkifáradásos törési felület, hidegforrasztási pont vagy rozsda alkothatja. Mivel a nemlináris átmenet az adókontérneren kívül is elhelyezkedhet, a PIM teljes megszüntetése szűréssel nem lehetséges. Gyakran a probléma gyökerének a megkeresése és megszüntetése a leghatékonyabb módszer.
5. ábra Rozsda az adó közelében
Sérült csatlakozók, kábelek, duplexerek, cirkulátorok és antennák szintén tartalmazhatnak nemlineáris elemeket. Ezen felül közeli rozsdás tárgyak, például kerítés, bádogtető vagy rozsdás csavar is okozhatnak PIM-et, amíg az őket érő jel
www.anritsu.com
www.elsinco.hu
7
elég erős (5. ábra). Ez a jelenség olyan gyakori, hogy saját neve is van, a „rozsdás csavar hatás”(Rusty Bolt Effect). Sok helyen találhatunk ilyen nemlineáris átmeneteket.
Mechanikai szempontok Egy elektromos kontakt mikroszkópikus szinten sosem sima és egyenletes. Ez azt jelenti, hogy a csatlakozó felület sosem a látszólagos teljes teherviselő felület, hanem azon belül kisebb felületek és pontok sokasága (6. ábra). A pontok helye és száma az érintkező felület alakjától, keménységétől és a záróerőtől függ. A felületi bevonatok, mint például az arany vagy az ezüst befolyásolják a pontok méretét, de a pontméretre ugyanúgy hatással vannak az egyes szennyeződések is, mint például az oxidáció, szénhidrogének, por, visszamaradó folyasztószer vagy fémmegmunkálási részecske.
6. ábra Felnagyított 7/16 DIN elektromos csatlakozó felület
A nem kapcsolódó felületeket levegő, vékony vagy vastag réteg válaszhatja el. Fémes vagy vékony elválasztó rétegek lehetővé teszik az áram áthaladását, de eltérő módokon. Fémes pontokon az áram átfolyását a fémes vezetőképesség teszi lehetővé, a vékony elválasztó rétegek esetén az áram áthaladása az alagúthatás révén történik. A vastagabb elválasztó felületek lehetnek szigetelők, vezetők vagy letörés jöhet létre köztük bizonyos feszültség felett.
Fémes kapcsolat Ezek a szűkített érintkezési keresztmetszetek plusz ellenállást iktatnak be a körbe. Ez az átmeneti ellenállás normális esetben a miliohmos tartományba esik. Az átmeneti ellenállás nemlinearitása PIM forrás lehet. A nemlinearitást az átfolyó áram hatására történő felmelegedés miatti ellenállásváltozás okozza. Ez a változás kismértékű, és az átfolyó áram nagyságának változása befolyásolja.
Alagúthatás A legtöbb fém felülete vékony oxidréteggel van borítva, amely egy potenciál hegyet okoz a két fém között. Ha az érkező elektron energiája elég nagy ahhoz, hogy ezt a szintet leküzdje, akkor a Schottky-hatás révén az elektron át tud jutni. Ha az energiája ennél kisebb, akkor bizonyos valószínűséggel az alagúthatás révén tud átjutni. Az alagúthatás csak 100 Angstromnél vékonyabb rétegek esetén mérhető.
Rozsdás csavar hatás (Rusty Bolt Effect) Ha az oxidréteg megfelelően porózus, akkor az alagúthatás nem áll meg 100 Angstrom felett. A magas páratartalom miatti korrózió jelentős hatással bír az acélra, különösen erős PIM torzítást képes okozni, ha a jelútba kerül, vagy nagyteljesítményű adó közelébe. A korábbi feltételezések szerint a korrodált anyagokban létrejövő félvezető oxidok okozzák a PIM-et, de az újabb kísérleti eredmények azt mutatják, hogy a PIM legnagyobb részéért a nagyszámú, kisméretű és laza érintkezési felület a felelős. www.anritsu.com
www.elsinco.hu
8
Fritting A frittingnek két fajtája van az A- és B-fritting. A-fritting akkor történik, ha kis feszültségek helyileg letörik az oxid vagy szennyeződés réteget, vékony átvezető csatornát hozva létre. A B-fritting során ezek az átvezető csatonák szélesednek ki az átfolyó áram által keltett hő hatására. A fritting anyagátvitelt okoz a két felület között. A fritting, vagy testvére a mikrokisülés, mint szélessávú interferencia jelenik meg, akár másodpercenkénti kétszeres, háromszoros gyakorisággal.
Ferromágneses anyagok Bizonyos anyagok, mint a vas, nikkel, cobalt és néhány magnézium-, alumínium-, és rézötvözet ferromágnesesek. A ferromágneses anyagok jelentősen hozzájárulnak a PIM létrejöttéhez, ezért mobil rendszerekben használatuk hátrányos. Ha jelentős RF források közelében vannak, rendkívül nagy mennyiségű PIM-et generálnak.
Ferrimágneses anyagok A ferrimágneses anyagokat széles körben használják mikrohullámú eszközökben, pl. szigetelőkben, cirkulátorokban, rezonátorokban és fázistolókban. Ezek a tervezés során PIM szempontból optimalizálhatók, azonban még így is több PIM-et okoznak, mint az antennarendszer egyéb passzív elemei. A mechanizmus, amin keresztül PIM-et okoznak még nem teljesen feltárt, látszólag megegyező eszközök is nagyon eltérő mennyiségű PIM-et tudnak kelteni. Évek (kb. egy évtized) óta a PIM teszt az általánosan elterjedt módszer a szigetelőkben vagy cirkulátorokban lévő törött vagy repedt ferrimágneses alkatrészek detektálására.
Felületi hatások Ha az áramsűrűség kellően nagy, egy vezető felületének kopása vagy szennyeződése is PIM-et okozhat,. Egy kísérletben egy 1mm átmérőjű vezetőt a hossztengelyére merőlegesen megcsiszoltak. 1,5GHz és 44dBm szint körüli jelek esetén 13 – 22dB-es PIM növekedést mértek. Hasonló körülmények között, a vezetékvégen visszamaradt folyasztószer eltávolításával 10dB-el csökkent a PIM.
PIM források időfüggése A PIM források idővel gyarkan változnak. Ezek lehetnek kis vagy nagy változások. Ha a PIM idővel változik, akkor a kilazult kötések az első számú gyanúsítottak. Idővel a páratartalom, hőmérséklet változása, szennyeződések lerakódása is változásokat okozhat, de az érintkező felületek hő vagy rezgés hatására történő elmozdulása is befolyásolhatja a PIMet. A modern mobil rendszerekben haszált alkatrészek megfelelő telepítés esetén jelentős vibrációt és hőmérséklet ingadozást is el tudnak viselni. A dimamikus PIM vagy más mérések, ahol valamiféle fizikai behatásnak is kitesszük az egyes elemeket, jól szimulálja a valós környezetet, és segít megtalálni a laza csatlakozásokat, amelyek magas zajszintet okozhatnak.
Alkatrészek Az antenna rendszerek alkatészei, mint pl. a csatlakozók, kábelek, cirkulátorok, duplexerek, diplexerek és egyebek, segítenek a rádiójelek antennához juttatásában és kisugárzásában. Ezen összetevők mindegyike képes bizonyos módon PIM-et okozni. A leggyakoribb PIM-et termelő alkatrészek a következők:
Csatlakozók A PIM-ek eredetének keresésekor az antenna vonalak csatlakozói az elsőszámú lehetséges gyanúsítottak. Először is az illeszkedő felületek között kis rések vannak, ahol potenciál domb alakul ki, ahol alagúthatás érvényesülhet, vagy mikrokisülések jöhetnek létre. Ezek közül bármelyik okozhat PIM-et. Továbbá túlhúzási sérülések, alacsony záróerő, deformált csatlakozó felületek, korrózió vagy idegen anyag jelenléte is kis réseket hozhat létre. Ezeken felül a korrózió során kristályok is kelethezhetnek, amelyek esetenként szintén nemlineárisak. A korrózió különösen nagy probléma tengerparti telepítéseknél, ahol nedvesség és sós levegő is jelen van. Ilyen helyen a csatlakozók rendszeres tisztításra szorulnak.
www.anritsu.com
www.elsinco.hu
9
Bár mobilszolgáltatások esetén nem gyakori probléma, mégis érdemes megemlíteni, hogy bizonyos gyártók készítenek vasmentes anyagokból alacsony PIM-ű csatlakozókat. A vastartalmú anyagok rádiófrekvenciás jelek esetén nemlineárisan viselkednek. Például a rozsdamentes acél 10 - 20 dB-el is növelheti a PIM mértékét. Nikkelezett, vagy nikkelre felülaranyozott csatlakozók akár 20 – 40dB-es PIM növekedést is okozhatnak. A mobilhasználatra készült csatlakozók vasmentesek és rézzel, fehér bronzzal vagy arannyal bevonatoltak. A telepítéskori kábelvágás nem kívánt fémdarabokkal szennyezheti a felhasználási helyet. Ha egy ilyen fémdarabka a csatlakozóba kerül, a vezető részekkel érintkezve PIM-et okozhat. Az ilyen darabkák időszakos PIM forrásai is lehetnek, ha pl. a szél mozgatja közben a kábelszerelvényt. A csatlakozó tüske pozíciója is fontos. Ha túl hátul van, a nem megfelelő érintkezés miatt PIM-et okozhat. Ha túlzottan előre kerül, a kapcsolat sérülhet, vagy a következő csatlakoztatásnál rés alakulhat ki. Ezt a megfelelő csatlakozó krimpelő eszközök használatával megelőzhetjük. A pozíció utólagos ellenőrzésére különböző mérőeszközök is léteznek. Érdemes megjegyezni, hogy a 7/16 DIN csatlakozó kifejezetten a PIM problémák csökkentésére lett tervezve. Az N csatlakozó, bár továbbra is nagyon jó tulajdonságokkal bír, még a ’40-es években készült, amikor a többvivős, nagy vételi érzékenységű rendszerek még ritkák voltak. Az N csatlakozó legnagyobb problémája, hogy az apa külső vezetőjének nagyon kicsi a felülete. Bármilyen sérülés ezen a felületen lehetetlenné teszi a megfelelő szerelést. A csatlakozók által okozott PIM megelőzésének legjobb módja a gondos tisztítás és szerelés, a jó időjárással szembeni védelem, és az előírt meghúzási nyomaték. A szerelő szerszámok legyenek tiszták, élesek és jól beállítottak. Sajnos rossz csatlakozás esetén ösztönös dolog, hogy túlhúzzuk a csatlakozót, aminek hatására a geometriája sérülhet.
Kábelek A kábelek általában nem okoznak PIM-et, de a rosszul lezárt vagy sérült kábelek igen. Óvakodjunk az olyan kábelektől, melyek árnyékolásán varrat található. Ahogy a kábel öregszik a varrat oxidálódik és PIM-et okoz. A belső vezető szintén gondot okozhat, mert a réz bevonat nem mindig tapad megfelelően az alumínium maghoz. Rézpelyhek válhatnak le, ami időszakos PIM-et generálhat. A hőmérsékletváltozások is befolyásolják a kábelek fizikai tulajdonságait. Például a napsütés hatására felmelegedő kábel elektromos hossza megváltozhat. Egy kábel, aminek hossza hidegen megfelelő a PIM kioltásához, melegen erős PIM-et okozhat, vagy fordítva. Továbbá, a hossz változásai a csatlkozások minőségét is megváltoztathatják, de a kábelcsatornákba jutó víz sem előnyös. Ha PIM stabilitásra mérünk egy kábelt, közben fogjuk meg a csatlakozótól 30cm-re, és mozgassuk körbe-körbe, kb. 2-3 centiméteres sugárral. Ez általában elegendő bármilyen szerelési probléma kimutatásához.
Antennák Az antennák az átviteli rendszer kritikus részei. A teljes jelerősséget kapják, és ha PIM keletkezik, kisugározzák a jellel együtt. Ha ezzel egyidőben vételre is használatban van, akkor pedig a PIM termékek már a kábelben vannak, veszteség nélkül, vételi zavarokat okozva. Az antennák ki vannak téve a fáradásos töréseknek, hidegforrasztásnak és korróziónak. A PIM keletkezésének mechanikai okai miatt a szabványok azt javasolják, hogy PIM mérés közben finoman ütögessük meg őket, hogy lássuk ez nem kelt-e PIM csúcsokat. Erősen ajánlott, hogy még beszerelés előtt, a földön ellenőrizzük az antennákat. Eközben elővigyázatosan kell eljárni, mert az antennák erős RF szinten sugároznak, és különösen érzékenyek a külső közeli interferenciákra, ami téves hibát mutathat. Ez terepi körülmények között meglehetősen bonyolult lehet, ezért jó ötlet félretenni az első jó antennát, és időszakosan ellenőrizni, hogy megbizonyosodjunk róla, hogy a környezet vagy a mérőrendszer nem változtak. Bármely, teszten megfelelt eszköz mérésének helyessége leellenőrizhető, ha az antennát egy kerítésre vagy más, nagyméretű fémszerkezetre irányítjuk, ezek ugyanis mindig PIM forrást alkotnak.
www.anritsu.com
www.elsinco.hu
10
7. ábra Rozsdás szerkezetek az állomás közelében
Közeli korrózió Bármely közeli korrózió PIM-et okozhat. Pl. rozsdás kerítés, rozsdás tetők, rozsdás antennacsavar, stb. (7. ábra).
Villámlevezetők A villámlevezetők mikrokisülések által okozhatnak PIM-et. Amint öregszenek a letörési feszültségük egyre alacsonyabb lesz, amíg az RF teljesítménycsúcsok is mikrokisüléseket okoznak bennük, hasonlóan az antennákhoz vagy csatlakozókhoz. Ha valamelyik csatakozójuk sérül, akkor annak megfelelően, a hagyományos módon keltenek PIM-et. Ezek a termékek az utóbbi időben komoly árnyomás alá is kerültek, így már gyarkan nem olyan jó minőségűek, mint korábban.
PIM jelei PIM gyakran az adott szektor rossz statisztikájaként jelentkezik (9. ábra). Ennek egyik első és legközvetlenebb jele a két vételi úttal rendelkező hívásoké. Ha a két út zajszintje nem egyenlő, akkor a legvalószínűbb ok a zajosabb vételi úton keletkező PIM. A probléma általában az adóval közös vételi útban van (Rx), mivel itt magasak a jelszintek és csak egy nemlineáris átmenetre van szükség.
9. ábra Szektor antenna rendszer Rx teszt portokkal
www.anritsu.com
www.elsinco.hu
11
Ha mindkét vételi vonalon magas zajszintet észlelünk, az valószínűleg valamiféle külső hatás eredménye. Ilyen esetben érdemes kimenni a cellához, és megkeresni a lehetséges okokat. A PIM egyéb, általános statisztikai jelei közé tartozik a rövidebb átlagos híváshossz, a magasabb hívásmegszakadási arány és az alacsonyabb hívásszám. A PIM jelenlétének egy másik gyakori jele, ha az állomáson a nagy forgalmú időszakokban teljesítménybeli problémák lépnek fel, de amikor a technikus megvizsgálja nem tapasztal hibát. Amikor a szektor resetelve van, vagy újra van kalibrálva, bizonyos időt vesz igénybe, hogy ismét elegendő statisztikai adat gyűljön össze, és láthatóvá váljon a probléma. Sokszor hallani olyan állomásokról, ahol hónapokon keresztül problémák voltak, a szerviz többször kiszállt, és végül rengeteg idő és pénz ráfordítása után egy PIM mérés fedte fel az igazi okot, néha egyszerűen csak rosszul szerelt, laza csatlakozó formájában. Ha egy állomás száraz időben rosszul teljesít, de eső után a hiba javul, akkor a szerviznek célszerű a környéken rozsdás szerkezeteket keresni, például légcsatorna tartószerkezetet, mivel ezek viselkedhetnek így. Ez nagyon gyakori hiba, és sokszor a lakott területeken, tetőn elhelyezett állomásokat sújtja.
PIM mérés Az antennarendszerben vagy annak közelében lévő elemek PIM-et okozhatnak. Általános ipari elv, hogy az antennaszerelvényeket tesztelni kell. A PIM gyakran csak a felszerelés után, később jelentkezik, ahogy a rendszer öregszik vagy új vivők kerülnek az antennára. A PIM mérése az egyetlen mód arra, hogy megtudjuk, hogy egy meglévő antennarendszer hogyan reagál több, eltérő, nagyteljesítményű RF jelre. A PIM mérés minden nagyobb gyártónál elterjedt tesztté vált az elmúlt több mint tíz évben. Azonban még az utóbbi időben sem vált megszokottá, hogy a terepen is ellenőrizzük a PIM viszonyokat. Ennek terjedését azonban a kommunikációs rendszerek egyre összetettebbé válása gyorsítja. Az OEM gyártók, mint pl. a Nokia, Alcatel-Lucent minőségbiztosítási ellenőrzésként, 2 x 46 dBm szint mellett tesztelnek. Minden beszállító, aki a bázisállomáson belülre szerelt eszközöket szállít, szigorú PIM előírásoknak kell megfeleljen.
Reflektív vagy reverz PIM mérés A reverz vagy reflektív módszer a legyakoribb PIM mérés. Ez a teszt két jelet küld az antennára, és ugyanazt a portot használja a PIM mérésre. A terepi használatra készült PIM teszterek többsége reflektív teszter. A reflektív PIM mérés eredményei azonban függnek az antenna kábel elektromos hosszától (10. ábra).A visszaverődő hullámok erősíthetik vagy gyengíthetik egymást. Emiatt a fix frekvencián végzett PIM mérések nem elég hatékonyak. Ezért ezeket a méréseket az egyik frekvenciára vonatkozóan sweep módban kell végezni, hogy az esetleges kioltási vagy erősítési jelenségek ne rontsák el a mérést. Egy másik lehetőség, ha az egyik tesztfrekvenciát megváltoztatjuk, majd megvizsgáljuk, hogy változott-e az eredmény. A bázisállomásokat vagy egyéb rádióadókat elsősorban reverz PIM módszerrel mérik, mivel az előremenő PIM mérés nem mindig praktikus.
www.anritsu.com
www.elsinco.hu
12
10. Reflektív PIM Tester blokkdiagramja
Forward (Előrehaladó) PIM mérés A forward PIM mérést kétféleképp lehet elvégezni, kimeneti szűrőhálózatok segítségével, vagy külső antennával mérve a kibocsátott jeleket, például egy visszaverődésmentes kamrába helyezett antennával. A szűrőhálózatokkal végrehajtott mérés esetén a kimeneten duplexert vagy triplexert használhatunk, hogy az alacsony jelszintű PIM termékeket leválasszuk a nagyteljesítményű jelekről. Szintén egyszerű megoldás, ha a PIM frekvenciák kinyerésére alacsony PIM-ű csillapítót és csatolót használunk a fő jelek lezárása előtt. Mindkét típusú méréshez a tesztfrekvencián nagy csillapítású szűrő használata szükséges. Továbbá fontos, hogy minden veszteséget számításba vegyünk. Egy ellenőrző mérés (a tesztelt eszköz nélkül) kimutatja a tesztrendszer maradék PIM szintjét. Az antennás forward mérés magába foglalja a tesztelt antennarendszer által kisugárzott jel mérését. Ehhez szükséges egy külső vevőantenna és egy spektrumanalizátor. Gyakorlati szempontok miatt ritka a terepi, felszerelt antennarendszerek forward PIM mérése. A forward PIM mérés előnye, hogy visszaverődésből származó jelgyengítés vagy erősítés nem befolyásolja az eredményeket, és nem szükséges frekvencia sweep. Ezen módszernél meredek szűrők használata szükséges, hogy az adott frekvencia mérése lehetséges legyen. Ez a fajta mérés különösen hasznos lehet, ha külső anyagok hatására keletkező PIM után nyomozunk. A légkondiciónálók csatornái különösen problematikusak lehetnek, mert felfüggesztéseik csak a legritkább esetben korrózióállók.
Jelszintek Jelenleg nincs érvényes nemzetközi szabvány a PIM mérés során használandó jelszintekre. Az ehhez legközelebb álló szabvány az IEC62037, de ez is csupán a gyártók számára íródott, hogy az RF eszközeik linearitását össze tudják hasonlítani. A különböző gyártók termékeinek összehasonlításához ez a szabvány 2x20W teljesítményt ír elő, miközben dinamikus fizikai terhelésnek is alá kell vetni az eszközöket. Igazi, terepre vonatkozó előírások hiányában sok üzemeltető ezt a 2x20Wattos tesztteljesítményt használja. Az antennatorony tetején lévő mérések esetén az üzemeltetők sokszor megengedik a 2x4Watt használatát, mivel itt praktikusan csak kisteljesítményű akkumulátoros teszterek jöhetnek szóba. Ez azonban leginkább csak hibakereséshez elegendő, a kis jelszint miatt az állomás teljesítőképességének megítélésére nem megfelelő. Ennek az az oka, hogy a keletkező PIM nagysága teljesítményfüggő. Elméletben egy nemlineáris átmenet által keltett PIM nagysága 3dB-el növekszik minden 1dB-es teljesítménynövekedés esetén. A valóságban, a nemlineáris átmenetek néhány véletlenszerű tulajdonsága miatt ez az érték 2,2 – 2,8dB között mozog. Emiatt nagyon nehéz megbecsülni, hogy egy adott teljesítményszinten mért PIM milyen értékű lesz egy ettől eltérő teljesítmény esetén. www.anritsu.com
www.elsinco.hu
13
Más esetekben, keskeny légrések vagy alig érintkező fémfelületek csak egy bizonyos RF teljesítményküszöb felett keltenek PIM-et. Ilyenkor a fenti 3dB/db szabály nem alkalmazható, mert a teljesítmény kismértékű növelése mellett is drasztikusan növekedhet a PIM szint, ha éppen akkor kezdenek mikrokisülések létrejönni a problematikus helyen. Fordított esetben, kisteljesítményű alkalmazások esetén, mint pl. a DAS rendszerek, ha a valós meredekség a 2.2dB/dBhez áll közelebb, akkor 20W-ról 3dB/dB értékkel visszaszámolva a PIM-et, félrevezetően alacsony értéket kaphatunk, ami a valóságtól távol fog állni. Annak érdekében, hogy az üzemeltetők valós képek kapjanak a normál üzemi körülményekről, a PIM méréseket a valós üzemi teljesítményszintekhez közeli teljesítménnyel kell elvégezni. Nagy állomások esetén ez tipikusan 20-60W környéke, míg beltéri DAS rendszerek esetén ez 20 – 0.1W körül mozog. A megfelelő teszt paraméterek megállapításához figyelembe kell venni, hogy milyen teljesítmények fordulnak elő a rendszerben.
Teszt jelek sweep-elése (söprése) Néhány PIM teszter két fix frekvencia kiválasztását teszi lehetővé. Másoknál az egyik frekvencia sweepelhető. A sweepes PIM mérés során az egyik frekvenciát állandón tartjuk, a másikat sweepeljük. Az így keletkező intermodulációs termékek végigsöpörnek a rendszer vételi sávján. A PIM mérés értéke a tesztelt intermodulációs (IM) frekvencia összes PIM termékének vektoros összege. Amikor több PIM forrás van, előfordulhat, hogy az egyes PIM termékek kioltják egymást, így hamis jó eredmény születik. A sweepelt PIM mérés változtatja az intermodulációs frekvenciát, ezáltal tisztább képet adva a valós viszonyokról. A sweepelt PIM tesztek hátránya, hogy interferenciát szenvedhet a felhasználók készülékeitől. Fix frekvenciájú PIM mérések esetén az F1 és F2 frekvenciák gondos megválasztásával ez elkerülhető.
Rezgések Mivel mechanikai tényezők is PIM-et okozhatnak, pl. légrések, korrózió, az ezeket érő fizikai hatások is módosíthatják annak mértékét. Szabványtestületek meghatároztak különböző fizikai teszteket, amelyek szimulálják a szél vagy a hőtágulás következtében fellépő hatásokat. Az antennacsatlakozások ütögetése már régóta bevált gyakorlat VSWR mérések során. A csatlakozók vagy antennák ütögetése szintén hasznos PIM mérések során. Azonban nem szabad túl erősen eszközöket ütögetni vagy közvetlenül a koaxiális kábelt megütni. Jó ökölszabály, hogy sose üssünk meg semmit annál erősebben, mint ahogy egy ajtón kopognánk. Fontos, hogy ezt az üzemeltető személyzet minden tagja megértse.
PIM határok Az elfogadható PIM értékeket általában az állomás vagy a berendezés tulajdonosa határozza meg. Ezek az értékek az adott sávra és készülékparkra vonatkoznak. 10 évnél régebbi antennák esetén nehezen elképzelhető, hogy azokat a PIM szempontokat figyelembe véve tervezték volna, így nem reális - 80 dBm/123 dBc –nél jobb PIM határt megállapítani, mert valószínűtlen, hogy teljesíteni tudnák. PIM kritétiumok valószínűleg fel sem lettek állítva a rendszer tervezése során. Az új antennák és a kapcsolódó komponensek gyári teszteredményekkel kell érkezzenek, a terepi teszteknek ezekkel az eredményekkel egybe kell vágniuk. Nagyon fontos, hogy a vevő már a pályázat során felállítsa az általa támasztott PIM kritériumokat, pontosan előírva a mérési paramétereket, teljesítményeket. Hiszen nem specifikált dolgokra nehéz garanciát kérni. Antenna rendszerek tipikus PIM értékei 2x20W teljesítmény mellett –150 és –160 dBc körüliek. Ez –107 dBm nagyságú PIM-et jelent. Az újabb antennarendszerek az alacsonyabb érték felé kell közelítsenek, de a régiek is teljesítsék legalább a magasabbat. Világszinten általánosan elfogadott megfelelési határérték a teljes rendszerre vonatkozóan –97 dBm/140 dBc. Ennek elérése nem jelenthet nehézséget. Ha egyszer túljutunk a –95 dBm/138 dBc területen,a PIM drasztikusan javul és –125 dBm/168 dBc körüli értékek gyakoriak. Az LTE szolgáltatások bevezetése után a –97 dBm/140 dBc érték nem biztos hogy elegendő, inkább a -107 dBm/150 dBc elérése javasolt. www.anritsu.com
www.elsinco.hu
14
PIM helyének meghatározása A PIM forrás helye több módszerrel is meghatározható. A hagyományos módszer vizuális ellenőrzést és a gyanított részek megmozgatását foglalja magába. Ha a PIM ennek hatására változik, az alkatrészt kicserélik. Egy másik megközelítés, hogy addig cseréljük az alkatrészeket, amíg a probléma meg nem szűnik. Ez a megközelítés rendkívül költséges és időigényes, de mégis ez lett a PIM teszter nélküli hibakeresés általános módja. 2010-ben az Anritsu bemutatta Distance-to-PIM (DTP) technológiát, hogy megkönnyítse a PIM hibakeresést. A DTP hasonlatos a Distance-to-Fault (DTF)-hoz, amit az Anritsu 1997-ben mutatott be, és az impedancia illesztetlenségek helyének meghatározásában segít. A DTP gyorsan és pontosan meghatározza a PIM források helyét nem csak a tápvonalon belül, de az antennán túl is. Ez a képesség megszünteti a PIM kereséssel járó időigényes próbálgatás szükségességét, gyorsítja a javítási munkákat.
PIM megelőzése, a bevált gyakorlat Hasznos résztvenni a gyártók telepítési képzésein, mivel ők tudják a legjobban hogyan kell használni, felszerelni a csatlakozóikat. Van néhány bevált és jó gyarkolat az RF kábelek és csatlakozók kezelésével kapcsolatban. Fontos tisztán tartani a csatlakozókat, megóvni sértetlenségüket, és vigyázni a belső tüskére.
Ellenőrzés Amikor a csatlakozó szét van kapcsolva, ellenőrizzük nem sérült-e. A középső tüske nem lehet laza, nem lehet rajta látható sérülés, karcolás. Ennek ellenőrzésében egy nagyító is segíthet. Bármilyen sérülés vagy szennyeződés mikrokisülésekhez vezethet vagy dióda-hatás alakulhat ki. Ilyen ellenőrzés során VSWR problémák forrására is bukkanhatunk.
Tisztítás A PIM minimalizálása érdekében tisztítsuk meg a csatlakozókat. Ez mindig hasznos, ha csatlakozó a gyanúsított. A csatlakoztatás előtti tisztításhoz használjunk pamutos tisztítópálcát, kisnyomású levegőt, izopropil alkoholt és fogpiszkálót. A folyamat a következő:
Távolítsa el a szabad részecskéket sűrített levegővel. – Erre a célra megfelelő a flakonos sűrített levegő. – A részecskék az árnyékolás vágásából is származhatnak vagy magából a csatlakozóból. – A részecskéket, amiket levegővel nem tudunk kifúvatni, fogpiszkálóval távolíthatjuk el. Izopropil alkohollal és tisztítópálcával tisztítsa meg a többi felületet. – Csak a feltétlenül szükséges mennyiségű alkoholt használja, mert felpuhíthatja a műanyag részeket. A maradék részecskék eltávolításához és a szárításhoz ismét használjon sűrített levegőt. Vigyázzon, hogy visszaszereléskor ne csavarja meg a csatlakozókat. Ha megcsavarodnak, a belső tüske megkarcolódhat, ami rontja a tulajdonságait. Precíziós csatlakozók esetén, ha a belső tüske szabadon tud forogni, akár néhány szétszerelési és összeszerelési alkalom során is tönkremehet a csatlakozó, és ezáltal magas VSWR-t és PIM-et okozva. A forrasztásokon visszamaradt folyasztót el kell távolítani, mivel vonzza a szennyeződéseket, így növeli PIM-et.
Nyomaték A csatlakozókat ez előírt nyomatékkal húzza meg. Ez szükséges a PIM minimalizálásához. Szükségesnél kisebb nyomaték esetén rés maradhat a középső vezetők között, a túl nagy nyomaték pedig a középső tüske sérülését okozhatja. Ha a csatlakozást többször meg kell bontani, akkor vegye figyelembe a gyártó által megadott ajánlot legnagyobb csatlakoztatási ciklusszámot.
www.anritsu.com
www.elsinco.hu
15
Vannak eszközök, melyek csupán néhány csatlakoztatási ciklust tudnak elviselni. Ezeknél figyelni kell, hogy nehogy már beszerelés előtt túllépjük ezt. Jó példa erre az antenna panel csatlakozója. Csak kevés kivitel tesz lehetővé nagyobb számú csatlakoztatást, mielőtt a csatlakozó kilazulna a házban. Ennek hatására az antenna megbukhat a PIM teszten. 7/16 DIN csatlakozók esetén 26Nm az elfogadott meghúzási érték, N csatlakozóknál 1,7Nm a gyakori. Néhány gyártó ennél valamivel alacsonyabb értéket ír elő. Az ajánlott gyakorlat, hogy minden szerelőnek legyen egy megfelelő nyomatékra beállított kulcsa (11. ábra). Minden gyártó esetén először meg kell nézni mi a megfelelő nyomaték.
11 ábra : Nyomatékkulcs
Összegzés A linearitás hiánya korlátozhatja a mobil rendszer vételi érzékenységét. Károsan befolyásolja a megbízhatóságot, az adatátvitelt, a lefedettséget és a gazdasági megtérülést. A PIM teszt rendkívül jó mutatója a rendszer linearitásának és szerelés minőségének. PIM kettő vagy több erős RF jel nemlináris eszköz általi keverésével jön létre. Ilyen forrás lehet egy laza vagy sérült csatlakozó, antenna, rozsdás elemek, mint pl. csavarok, tartószerkezetek. Gyakori frekvencia kombináció kelthet PIM-et a mobil vételi sávban. Ennek hatására emelkedik a zajszint, a bithiba arány, és csökken a lefedettségi terület. A PIM megelőzése olyan frekvenciaválasztással kezdődik, amelynek potenciális PIM termékei a vételi sávon kívülre esnek. Az új szolgáltatások és öregedő berendezések ezen törekvés ellen hatnak, napról napra szükségesebbé téve a PIM mérését. A legtöbb, szolgáltatást érintő terepi PIM probléma nem magukból a számított frekvenciákból ered, hanem a belsőleg keletkező interferenciák oldalsávjaiból. A csatlakozók megfelelő kezelése és karbantartása kulcsfontoságú az alacsony PIM szempontjából. Az ellenőrzés és tisztítás központi része a jó teljesítménynek, csakúgy, mint a helyes meghúzási nyomaték, amely biztosítja a középső tüske sértetlenségét. A mobilrendszerek öregedésével és a vivők számának növekedésével a PIM mérés egyre fontosabbá válik. Addig amíg a mobilrendszerek leterheltsége alacsony volt, a mérés kevésbé volt fontos. Azon helyken, ahol a rendszer építésénél a PIM-et is szem előtt tartották, ott a rendszer karbantartása kevesebbe kerül. Az ilyen állomások jobb teljesítményt nyújtanak, mint a teszteletlenek.
www.anritsu.com
www.elsinco.hu
16
PIM Master - a feljett PIM teszter Az Anritsu bemutatja a világszerte leggyakrabban használt vezetéknélkül szabványokhoz készült első akkumulátoros üzemű, nagyteljesítményű PIM tesztert. Ez egy teljes körű PIM analizátor a levédett Distance-to-PIM™ technológiával és 40W-os kimenőteljesítménnyel. A PIM Mastert kis mérete és súlya az akkumulátoros üzemmel kombinálva ideális megoldássá teszi nehezen hozzáférhető rendszerek, mint pl. az RRH vagy DAS mérésére. Ilyen létesítményeknél a PIM tesztelés gyakran torony vagy létramászással társul, illetve szűk helyeken lévő berendezésekhez kell hozzáférni. A PIM Master könnyű hordozhatósága lehetővé teszi az ilyen használatot is, nem szükséges külön emelőeszköz a feljuttatáshoz, és nem kell külső tápellátásról gondoskodni. A PIM Master pontosan méri a PIM-et, két CW mérőjelet bocsátva az antennarendszerbe, és mérve a rendszer vételi sávjába eső harmad-, ötöd- és hetedrendű PIM termékeket. A PIM Master a következő mérésekre alkalmas:
PIM az idő függvényében Sweepelt PIM Distance-to-PIM (DTP) Zajszint A PIM Master most elérhető beépített Site Master™ kábel és antenna analizátorral. A Site Master opcióval a PIM Master a következőket is mérni tudja: o Return Loss, VSWR o Insertion Loss o Distance-to-Fault (DTF)
A PIM Master része az Anritsu levédett Distance-to-PIM™ (DTP) technológiája, amellyel pontosan meghatározható a PIM hibák helye a tápvonalon belül és az antennán túl is. Ez a technológia kulcsfontosságú a DAS rendszerek hibakeresésekor, a táprendszer összetettsége, és az RF csatlakozások nagy száma miatt. A Distance-to-PIM lehetővé teszi a technikusok számára, hogy gyorsan és hatékonyan meghatározzák a PIM források helyét, ami által a javítás alacsonyabb költségű és gyorsabb lesz. Mint minden hordozható Anritsu termék, a PIM Master is szigorú ütés-, rezgés- és hőmérséklettűrési szempontok szerint készült és lett tesztelve.
www.anritsu.com
www.elsinco.hu
17
PIM Master - MW82119B Elérhető frekvencia opciók: LTE 700 MHz sáv (felső & alsó) LTE 800 MHz sáv Mobil 850 MHz sáv E-GSM 900 MHz sáv DCS 1800 MHz sáv PCS/AWS 1900/2100 MHz sáv UMTS 2100 MHz sáv LTE 2600 MHz sáv APT 700 MHz sáv Mérések:
PIM az idó függvényében Distance-to-PIM (DTP) Sweepelt PIM Zajszint A 331-es opcióval: o Return Loss, VSWR o Insertion Loss o Distance-to-Fault (DTF) o 1-portos fázis o Smith Chart
Fő tulajdonságok: Kis méret Könnyű súly Akkumulátoros üzem 20 dBm (0.1 W)-től 46 dBm (39.8 W)-ig terjedő kimenő teljesítmény IMD rendek: 3., 5., 7., (felhasználó által kiválasztható) Nagyméretű, színes érintőképernyő Felhasználóbarát, könnyen navigálható kezelőfelület Beállítható határértékek vizuális vagy audio megfelelt/nem megfelelt jelzésekhez Menthető és visszahívható tesztbeállítások GPS taggelhető PIM mérések a 0031 GPS opcióval Nagy pontosságú teljesítménymérési mód a 0019 opcióval Site Master kábel és antenna analizátor a 331-es opcióval Eredménykijelzés és képzések Az Anritsu's következő generációs Line Sweep Tool-ja PIM Master tanúsított PIM mérési képzés 2 x 40 Watt-os PIM mérés A készülék kis mérete és akkumulátoros működése ellenére a PIM Master nagyteljesítményű teszter. A teljesítmény a kezelő által beállítható 20dBm (0.1W) és 46dBm (40W) között. A PIM interferencia mértéke nagyban függ a rendszer teljesíményétől. A mérőteljesítményt a rendszer normál üzemi teljesítményéhez igazítva pontos képet kaphatunk az infrastuktúra és a környezet által okozott nemlinearitásról. Distance-to-PIM Distance-to-PIM (DTP) hasonlatos a Distance-to-Fault (DTF)-hez, amit az Anritsu 1997-ben mutatott be a Site Master™ben, amivel lehetővé vált az impedancia illesztetlenségek helyének pontos meghatározása. A DTP gyorsan és pontosan meghatározza a PIM források helyét nem csak a tápvonalon belül, de az antennán túl is. Ez a képesség megszünteti a PIM keresés időigényes próbálgatásait, gyorsítja a javítási munkákat. Trace Overlay www.anritsu.com
www.elsinco.hu
18
A trace overlay egy olyan funkció, amely valós idejű összehasonlítást biztosít a futó DTP mérés, és a megelőző DTP vagy DTF eredmények között. A PIM forrás helyének az ismerete a PIM markerhez vagy ismert RF csatlakozás helyéhez képest egyszerűsíti a hibakeresést, gyorsítja a hibaazonosítást. PIM vs. Time PIM versus Time funkció nem csupán a pillanatnyi PIM szintet jeleníti meg, de a fix frekvenciájú mérés során tapasztalt maximális PIM értéket is. Ez dinamikus PIM mérések esetén hasznos, mivel vizuális visszajelzést biztosít a mért rendszer stabilitásáról. Sweepelt PIM A PIM mérés értéke a tesztelt IM frekvencia összes PIM termékének vektoros összege. Amikor több PIM forrás van előfordulhat, hogy az egyes PIM termékek kioltják egymást, így hamis jó eredmény születik. A sweepelt PIM mérés változtatja az IM frekvenciát, ezáltal tisztább képet ad a valós viszonyokról. Line Sweep Tool – Kábel, antenna és PIM analízishez A vonali sweep eszközök - Line Sweep Tools (LST) egy utófeldolgozó eszköz az Anritsu kábel és antenna analizátor, illetve a PIM analizátor mérési eredményeihez. Különböző frekvenciasávú PIM analizátorok mérési eredményei, illetve a Site Master adatai kombinálhatók ezzel egy közös jegyzőkönyvbe, ami tanúsítja az antennarendszert.
www.anritsu.com
www.elsinco.hu
19
Ajánlott mérési folymat
www.anritsu.com
www.elsinco.hu
20
