Passive Intermodulation
Funkstörungen eliminieren
Fortsetzung des Artikels von Teil 3
Line-Sweep-Tools – Reporting, Dokumentation, Berichterstattung
Die Line-Sweep-Tools, die beispielsweise Anritsu mit dem „PIM Master MW82119A“ anbietet, ermöglichen dem Anwender den Download, die Speicherung, die Nachbearbeitung und das Reporting von Messungen. Häufig ist man im Rahmen der Wartung daran interessiert zu sehen wie sich die Performance eines Sendestandortes im Laufe der Zeit verändert hat. Hierzu ist es nötig beispielsweise alte DTP-Messdaten mit aktuellen zu vergleichen. Daraus lassen sich dann meist schon Aussagen ableiten, welche HF-Komponenten gegebenenfalls defekt sind. Falls sich Zweifel hinsichtlich der PIM-Quelle ergeben, können auch DTF- mit DTP-Daten überlagert werden. Die sich dann ergebenden Resultate stehen in der Regel außer Frage.
Die Abbildung zeigt eine DTF- und DTP-Überlagerung. Eindeutig lassen sich die Verbinderpositionen bei 10 und 110 ft lokalisieren. Auffällig sind jedoch mögliche PIM-Quellen bei 128 und 184 ft. Ebenso deutlich wird auch klar, dass die nächstgelegenen PIM-Quellen (10 ft) andere gegebenenfalls überdecken können. Dies ist der Grund, warum die Nächstgelegenen zuerst behoben werden sollten.
PIM-über-Zeit- und DTP-Messungen haben beide wertvolle Funktionen, jedoch ist für den Erhalt zuverlässiger Pass/Fail-Resultate eine weitere Messart erforderlich. PIM-Messungen sind die Vektorsumme aller in einer Leitung bei der im Test befindlichen Intermodulationsfrequenz erzeugten PIM-Signale. Bei Vorliegen mehrerer PIM-Quellen ist es möglich, dass es phasenverschoben bei einer bestimmten Testfrequenz zu einer Kombination der Signale kommt, wobei dann ein „bestanden“ („pass“) angezeigt wird, wenn die einzelnen PIM-Messungen, falls diese getrennt ausgeführt wurden, in Wirklichkeit „nicht bestanden“(„failure“) wären. Ein gesweepter PIM-Test verhindert das Auftreten dieses Irrtums, da dieser die Prüffrequenz über einen benutzerdefinierten Frequenzbereich hinweg klassifiziert.
Swept-PIM – Sicherstellung der PIM-Frequenzunabhängigkeit
Swept-PIM ist eine Messung bei der zunächst die eine Sendefrequenz konstant gehalten wird und die Zweite sich in einem gewissen Bereich ändert. Dies führt dazu, dass sich auch die Intermodulationsfrequenz ändert. Danach werden die Seiten vertauscht und die vormals feste Frequenz wird im Bandsegment verändert. Hierdurch ist es möglich das Auftreten von mehreren PIM-Quellen im System beurteilen zu können. Zudem wird visualisiert wie sich der PIM-Pegel in Abhängigkeit der Sendefrequenzen ändert. Dies gibt einem zukünftige Sicherheit, wenn die Funknetzplanung die Frequenz des Standortes ändern sollte.
Hat ein System eine dominierende PIM-Quelle, kommt es zu einer recht flachen PIM-Magnitude über den Frequenzbereich hinweg. Liegt in einem System mehr als eine PIM-Quelle vor, könnten sich die PIM-Signale ergänzen oder sich voneinander subtrahieren, je nachdem, wie groß der Phasenunterschied zwischen den beiden Signalen ist.
In der Abbildung befinden sich zwei PIM-Quellen in sechs Meter Entfernung voneinander. Jede Quelle ist eine lose HF-Verbindung wodurch PIM-Pegel ungefähr gleichgroßen Ausmaßes entstehen. Die Grenzwertlinie (Pass/Fail-Schwelle) wird auf einen Standardwert von -97 dBm (-140dBc) eingestellt. Es ist zu erkennen, dass sich die PIM-Signale bei einigen Frequenzen voneinander subtrahieren (was zu einem „pass“-Ergebnis führt), bei anderen Frequenzen wiederum addieren sie sich (was zu einem „fail“-Ergebnis führt). Wenn dieser Test die Zweiton-Prüfmethode mit fest eingestelltem Prüfton nutzt und der Anwender zufälligerweise zwei Senderfrequenzen gewählt hat, die das Intermodulationssignal in eine der Nullen setzt , so hätte die Messkurve angezeigt, dass dieser Standort sehr gut sei ,obwohl er tatsächlich die Anforderungen nicht erfüllt. Eine gesweepte PIM-Messung prüft diese Situation ordnungsgemäß.
Werkzeuge für eine effektive PIM-Messung
Wie oben gezeigt, verlangen exakte PIM-Messungen und die Charakterisierung der Leistungsparameter einer Funkzelle nicht einfach eine PIM-Messung mit Ermittlung des Augenblickswertes, sondern sie erfordern eine Messung der passiven Intermodulation über der Zeit, eine Distance-to-PIM-Messung und eine gesweepte PIM-Messung. Darüber hinaus liefern gespeicherte Messergebnisse und die Möglichkeit des Vergleichens von Messungen durch Einblenden (Überlagern) von in der Vergangenheit durchgeführten Messungen ein wertvolles Instrument zur Einschätzung der Linearität des Funksystems und des Standortes.
- Funkstörungen eliminieren
- Notwendigkeit von Line-Sweep- und PIM-Tests
- Die Varianten der PIM-Messung
- Line-Sweep-Tools – Reporting, Dokumentation, Berichterstattung
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