Die Integration von Mikrowellen- und Antennensystemen verbindet Portanpassung, Verluste, Strahlung, Störungen, Mechanik und Prüfung. 50 Ω, VSWR 1,5 oder BER 10−6 sind keine universellen Abnahmekriterien. Leiten Sie Grenzen aus dem Dienst und dem Aufbau ab.
1. Ports und Impedanzen festlegen
Definieren Sie vollständiges Band, Referenzimpedanz, Stecker und Bezugsebenen. Kalibrieren Sie den VNA entsprechend und messen Sie S11 des Aufbaus. Da Impedanz komplex ist, sind Smith-Diagramm und Frequenzverlauf ebenfalls wichtig.
Eine rein ohmsche Last von 75 Ω an 50 Ω ergibt |Γ| = (75−50)/(75+50) = 0,2, also 4% reflektierte Leistung und VSWR 1,5. Das ist keine Reflexion von über 30%.
Ein idealer Viertelwellentransformator zwischen reellen Widerständen benötigt Zt = √(Z1Z2), bei 50/75 Ω etwa 61,2 Ω. Länge, Bandbreite und parasitäre Effekte sind gesondert zu prüfen; verwenden Sie die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Leitung.
2. Gesamtverluste und Empfangsrauschen
Erfassen Sie Kabel, Übergänge, Filter und Verbindungen bei gleichen Frequenzen und Referenzen. Bei erheblichen Reflexionen ist eine S-Parameter-Netzwerkanalyse statt einer einfachen dB-Summe nötig.
Verluste vor dem ersten Empfangsverstärker sind besonders relevant. Prüfen Sie dessen Ort, Linearität und Versorgung. dBi einer passiven Antenne und dB eines aktiven Verstärkers beschreiben unterschiedliche Eigenschaften.
3. Diagramm und Polarisation anpassen
Legen Sie Richtungen, Winkelabdeckung, Polarisation und Position fest. Mechanische Achse und elektrisches Maximum müssen nicht zusammenfallen. Eine Laserausrichtung allein beendet die RF-Ausrichtung nicht.
0,5° Toleranz passt nicht zu jeder Antenne. Leiten Sie die Grenze aus Strahlbreite, Haltestabilität und akzeptablem Verlust ab. Prüfen Sie mit Radom, benachbartem Metall und Verkabelung.
Antennenabstände hängen von Kopplung, Diagrammen und erforderlicher Isolation ab. Eine einzige Abstandsvorgabe in Wellenlängen reicht nicht für sämtliche Geräte.
4. Senden und Empfangen trennen
Prüfen Sie Band, Isolation und Leistung von Filtern, Duplexern und Schaltern. Ein Signal von einem anderen Port kann den Empfänger übersteuern. Gutes S11 ist kein Isolationsnachweis.
Zwei Signale in einem linearen Medium erzeugen nicht allein durch ihre Überlagerung neue Intermodulationsfrequenzen. Nichtlineare Verstärker, Übersteuerung oder schlechte Kontakte können sie verursachen. Betrachten Sie Pegel und Spektrum.
5. Mechanik, Umgebung und Leistung
Definieren Sie Biegeradius, Anzug, Zugentlastung, Flanschlage und Dichtungen. LMR-400 ist keine Mindestklasse für alle Längen und Frequenzen.
Unterscheiden Sie mittlere und Spitzenleistung, Temperatur, Kühlung und Lastreflexion. Eine IP-Klasse ersetzt weder RF-Prüfung noch Korrosionsdauer. Die Sendeleistung muss den Bedingungen des Dienstes entsprechen.
6. Messungen den Anforderungen zuordnen
| Prüfung | Gegenstand |
|---|---|
| VNA | Reflexion, Übertragung und Isolation. |
| Strahlung | Diagramm, Gewinn und Polarisation. |
| Signalqualität | EVM, BER oder Dienstindikator. |
| Betrieb | Datenrate, Verzögerung und Abbrüche. |
| Umgebung | Temperatur- und Montageeinflüsse. |
Definieren Sie passende Grenzen und Unsicherheiten. Eine einzelne Angabe ±0,1 dB beschreibt nicht vollständig die Genauigkeit einer Impedanzmessung.
Bewahren Sie Konfiguration, Kalibrierung, Versionen und Ergebnisse auf. Die VSWR-Definition und die Friis-Beziehung verbinden Portmessungen mit dem Linkbudget.
