site master s331d 天馈线分析仪培训

Anritsu Company 2008

Site Master S331D Site Master S331D 天馈线分析仪培训天馈线分析仪培训

深圳市国雄电子仪器有限公司

• 谭先生 • Tel ： 0755-27678258• Mobile:13570862711• Email: [email protected]


深圳市国雄电子仪器有限公司

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Site Master S331D Site Master S331D 天馈线分析仪培训天馈线分析仪培训

• 天馈线测量基础• Site Master 配件及面板

功能介绍• 测量操作• 现场测试及范例说明• 软件工具 Master

Software Tools


什么是传输线扫描测量传输线扫描测量是一种测量传输线和 / 或天线品质的技术方法

恰当地应用传输线扫描测量，可以准确地测量传输线的损耗和确定故障位置。

为什么需要传输线扫描测量无线通讯依赖于天线，电缆，直放站和基站的良好表现

当传输线出现断点，如，电缆破损，接头锈蚀等信号功率将无法保障，造成

– 掉话，数据缺失或连接错误– 从运营商的观点来看，结果是收入损失

一、天馈线测量基础


天馈线测量基础

• 传输线扫描如何测量传输线和天线系统的性能 ?–电压驻波比（ VSWR ）–回波损耗（ Return Loss ）–隔离度（ Isolation）


天馈线测量基础——电压驻波比• 驻波：电磁波在传递的过程中，由于介质的不同 , 波的能

量会有一部分被反射回来，这种被反射回来的电磁波跟传递过程的电磁波叠加形成的波称为驻波。

• 电压驻波比：是指驻波的电压峰值与电压谷值之比。•


天馈线测量基础——回波损耗

• 回波损耗：表示电磁波在传输的过程中由于反射所损失的能量。

• 回波损耗和电压驻波比都跟电磁波的反射有关。•

•


天馈线测量基础

• SWR/ 回波损耗– 多大的值可以接受 ?

• 取决于系统的指标– 常见值

VSWR(RL)• 天线： 1.5:1(-14dB)• 避雷针： 1.22:1(-20dB)• 连接器： 1.17:1(-22dB)• 电缆： <1.06:1(<-30dB)


天馈线测量基础什么因素影响被测系统的品质 ?1.电缆的故障

电缆断裂电缆性能变差渗水

2.接头的故障渗水锈蚀中心导体连接不良

3.天线的故障指标变差风暴造成的损坏和错位


天馈线测量基础——频率域反射测量

DUT入射 Incident

反射Reflected

透射 Transmitted

– 使用频域反射计（ FDR ）技术，通过反傅里叶 (FFT) 变换转换成时域（距离域）。

• 可疑故障处的表现为较大的电压驻波比（ VSWR ）或回波损耗（ RL ）。

• 非常容易实现精确可疑故障的定位• 修理人员无需猜测，就能去准确地点，发现故障并且知

道在什么部分发生了故障


FDR 测量分辨率和最大测量距离

米）测量点数最大测量距离 ()(12

150

MHzFF

Vf

• Vf 为相对传播速度，是电磁波在电缆中传播速度与在真空中传播速度之比

• 选择数据点的多少和扫频宽度的大小，都会影响故障定位的测试时间和定位精度。

• 数据点越多，测试时间越长，分辨率越高，可以测试的距离越大。

• 扫频范围越宽，测试距离越短，测试分辨率越高。

）(F1(MHz)F2

Vf150米故障最小分辨距离

扫频测量结果

时间域测量结果

傅立叶反变换


安立 S331D 的优势

• S331D 优点– 精度高：测量一致性好– 选件多：

• 功率测量• GPS• T1/E1• 两端口测量

– 抗干扰能力强


二、 Site Master 配件及面板功能介绍

• 主机 331D– 电池– 电源充电器– RS-232 串

行接口


S331/2D 顶部接口

对于 S331D

RF in— 功率测试时使用RF out—SWR 测试时使用

RS-232接口

电源接口 RF输入接口RF输出接口

触发输入接口


自动校准件 InstaCal

• 一次连接完成仪表开路、短路、接负载全部校准。• 可以减少校准和测试的潜在误差。• 比传统的校准方法减少一半以上的校准时间。• 可以使用在 Anritsu 的 S331/2C/D 上 .

自动校准件


机械校准件• 机械校准件

– T 型校准件，便于使用和携带，不易损坏、丢失。


数据显示

曲线设置/数字输入软菜单键

测量状态设置键

Site Master 的前面板


A. 所测量的参量

B. Y 轴标尺

C. 仪表状态

D. 软菜单

E. X 轴标尺

F. 参数设置指示

G. 操作提示

数据显示

X

Y


数据显示• 所有的操作都是为了得到准确的和合适的数据显示。任何设置的改变都将在数据

显示屏上表现出来。A. 所测量的参量：测量的结果（ Y 轴）是 RETURN LOSS （回波损耗）也可能是驻

波比，或者是频谱。（ X 轴）是在进行频率扫描还是距离扫描（计算）。B. 仪表状态：仪表是否已经校准，是否加上了内部衰减，扫描时间等C. Y 轴标尺：顶部参考线的参考值，每一的标尺度。D. 软菜单：按不同的设置（测量状态设置键，曲线设置 / 数字输入键）键，对应不同

的功能。E. X 轴标尺：频率或距离扫描的起始和终止范围。F. 参数设置指示：指示设置需要调整的参数，如果此处出现参数（例如 F1 ），那么曲线设置 / 数字输入键将只作为 / 数字输入，可以用上下箭头或数字输入改变需要调整的参数。如果此处没有参数出现，曲线设置 / 数字输入键将只作为曲线设置。

G. 操作提示：提示下面将进行的操作，如在校准中提示需要连接的标准件。


测量状态设置键

MODE ：设定 X,Y 轴参量，既设定 X 轴表示频率或距离，设定 Y 轴表示驻波比或回波损耗。

FREQ/DIST ：设定 X 轴标尺，既起始扫描频率（距离）和终止扫描频率（距离）标尺。AMPLITUDE ：设定 Y 轴标尺，即驻波比（回波损耗）的测量显示范围（标尺）。SWEEP ：设定频率扫描测量点数，单次扫描状态，是否进行曲线运算。


ESCAPE/CLEAR ：取消/清除键，取消 /退出（清除）目前输入的状态或数据。上下键：调节输入的数据或选择状态（菜单）。ENTER ：输入确定，确定输入的数据或选择的状态。RUN/HOLD ：单次测量（扫描） /测量保持（暂停）SYS ：系统状态设定，设定打印，设定时钟 /日期，设定标尺单位（米 /英尺），进行自检。ON/OFF ：开 / 关PRINT ：打印键

亮度，对比度START CAL ：校准开始AUTO SCALE ： Y 轴标尺自动设置，自动选择最佳 Y 轴标尺SAVE SETUP ， RECALL SETUP ：仪表状态，如 MODE 选择， X/Y 轴标尺设置，校准等参量的存入和回叫。LIMIT/MARKER ：设定Y/X 轴光标的开关和位置（读数）。SAVE DISPLAY ，RECALL DISPLAY ：测量显示曲线的存入和回叫。

曲线设置 / 数字输入键


校准测量延伸电缆端口

仪表端口

START CALSTART CAL ：：按照操作提示将校准件（ OPEN /SHORT /LOAD ）依次连接到测量端口（ CONNECT OPEN /SHORT /TERMINATION TO RF OUT PORT ）： ENTER在显示屏左上角显示 CAL ONCAL ON 表示校准完成并已启动注意 : 校准的测量端口（校准件的连接的位置）应尽量靠近被测件的端口。


天馈线系统测试步骤• 1. 在 Site Master 上准备测量设置• 2. 天馈线系统测试准备• 3. 使用 Site Master 进行测量• 4. 估价测试结果，对结果进行解释• 5. 将曲线存入内存• 6. 下载 Site Master存储曲线到软件• 7. 利用软件工具创建数据库• 8. 从软件工具打印曲线


测量步骤（频域驻波比 VSWR ） ( 中文 )一．SYS:Language Select:简体中文二．MODE ：频率 - 驻波比： ENTER三．FREQ/DIST ： F1 ：输入起始频率： ENTER ： F2 ：输入终止频

率： ENTER四．SWEEP ：分辨率：选择需要的频率扫描测量点数五．START CAL （ 3 ）：参见上一张幻灯片同样步骤六．接入被测天馈线七．AUTO SCALE （ 4 ）八．LIMIT （ 7 ）：限制线编辑：输入或调节光标位置九．MARKER （ 8 ）： M1 （ M2 ， M3 ， M4 ）：编辑：输入或调节光标位置

十．AMPLITUDE ：底线（顶线）：输入或调节起始（终止）幅度十一．SAVE SETUP ：选择一个位置： ENTER十二．SAVE DISPLAY ：选择输入名称： ENTER


测量步骤（距离域驻波比 DTF-VSWR） ( 中文 )

一．SYS:Language Select:简体中文二．MODE ：故障定位 - 驻波比： ENTER

三．FREQ/DIST ： D1 ：输入起始距离： ENTER ： D2 ：输入终止距离：ENTER

四．FREQ/DIST ： DTF帮助：相对光速：输入相对光速（电磁波在电缆中传播的速度 / 电磁波在真空中的传播速度）：电缆损耗：输入电缆损耗值：分辨率：输入测量点数（参见 FDR 测量分辨率和最大测量距离）

五．START CAL （ 3 ）：参见上一张幻灯片同样步骤六．接入被测天馈线七．AUTO SCALE （ 4 ）八．LIMIT （ 7 ）：编辑：输入或调节光标位置九．MARKER （ 8 ）： M1 （ M2 ， M3 ， M4 ）：编辑：输入或调节光

标位置十．AMPLITUDE ： BOTTOM （ TOP ）：输入或调节起始（终止）幅度十一．SAVE SETUP ：选择一个位置： ENTER

十二．SAVE DISPLAY ：选择输入名称： ENTER


测量步骤（电缆损耗）一．SYS:Language Select: 简体中文2. MODE ：：频率 - 驻波比： ENTER3. FREQ/DIST ： F1 ：输入起始频率： ENTER ： F2 ：输入终止频率

： ENTER一．MEAS/DISP ： RESOLUTION （可选项）：选择需要的频率扫描

测量点数2. START CAL （ 3 ）参见上幻灯片同样步骤3. MODE ： FREQ - Cable Loss - One Port ： ENTER4. AUTO SCALE （ 4 ）（可选项）：自动刻度调整5. AMPLITUDE ： BOTTOM （ TOP ）：输入或调节起始（终止）幅

度6. MARKER （ 8 ）： M1 （ M2 ， M3 ， M4 ， M5, M6 ）：

EDIT ：输入或调节光标位置7. LIMIT （ 7 ）（可选项）： LIMIT EDIT ：输入或调节极限线位

置8. SAVE SETUP ：选择一个位置： ENTER9. SAVE DISPLAY ：选择输入名称： ENTER


四、现场测量及案例说明安装测量

测量 SWR是否符合技术指标将现场测量的回波损耗曲线存入计算机以备查用现场故障位置诊断将故障位置点存入计算机以备维修部使用

维护和维修测量 SWR，并与安装时的测量曲线比较确定故障点位置，并与安装时的测量曲线比较


SiteMaster 测量－现场测量

– 传输线一端接上开路或短路时的扫频测量（同时也是电缆损耗的测量状态）

– 传输线一端接上开路或短路时域测量– 传输线一端接上匹配负载 (50欧姆 ) 时的扫频测量– 传输线一端接上匹配负载时域测量


安装测量 1 －传输线一端接上开路或短路时的扫频测量

– 传输线一端接上开路 /短路时的频率域回波损耗测量

-8.0

-7.5

-7.0

-6.5

-6.0

-5.5

-5.0

-4.5

-4.0

-3.5

1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200

R e turn L o s s

M o d el : S3 3 1 Serial # : 0 0 0 0 0 0 0 0Bias Tee: OFF O u tp u t Po wer: Res o lu t io n : 1 3 0 CAL: O N(CO AX) CW O n

Retu

rn L

oss (

dB

)

Frequenc y (1500.0 - 2200.0 MHz )

测量目的 : 确定电缆的损耗 ,见下一页


安装测量 1.1 －传输线一端接上开路或短路时的扫频测量

• 同时也是电缆损耗（插入损耗）的测量状态，与传输线一端接上开路 /短路时的频率域回波损耗测量状态相同，电缆读数为回波损耗读数的一半

-22 .5

-20.0

-17.5

-15.0

-12.5

-10.0

-7 .5

1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200

C a b le /W a ve guid e L o s s

M o d el : S3 3 1 Serial # : 0 0 0 0 0 0 0 0Bias T ee: O FF O u tp u t Po w er: Res o lu t io n : 1 3 0 CA L : O N (CO A X ) CW O n

Cable

Insert

ion L

oss (

dB

)

F requenc y (1500.0 - 2200.0 M H z )

测量目的 : 确定电缆的损耗，是否符合规范要求，一般在电缆安装测量中经常使用。


安装测量 2 －传输线一端接上开路或短路时的时域测量• 传输线一端接上开路 /短路时域响应测量

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

D is ta nc e - to - fa ult

M o d el : S3 3 1 Serial # : 0 0 0 0 0 0 0 0D ate: Tim e: Bias T ee: OFF O u tp u t Po wer: Res o lu t io n : 1 3 0 CAL: O N(CO AX)

Retu

rn L

oss (

dB

)

Dis tanc e (Feet )

测量目的 : 在电缆的终端造成一个大反射点 ( 位置 ) ，可以在曲线上容易找到，通过读出距离容易判断电缆是否中间断裂 . 另外，在不知道电缆的相对传播速度值Vf 时，可以通过测量电缆的电长度 ( 在DTF 菜单里将光速设定为 1 时，在显示曲线上读出大反射点距离 ) 和电缆实际距离的比 ,就得到电缆的相对光速值 Vf

例如，首先在 FREQ/DIST ： DTF帮助菜单中将传播速度默认值 0.8 改为 1 ，测量一个 30英尺的电缆样品，读出的距离值为 35英尺，此型号电缆的传播速度既是 30/35 ＝ 0.857 ，在 FREQ/DIST ：DTF帮助菜单中传播速度 1 ，改为 0.857 。


安装测量 3 －传输线一端接上匹配负载时的扫频测量• 传输线一端接上匹配负载频率域响应测量

1.15

1.20

1.25

1.30

1.35

1.40

1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200

V S W R


VS

WR

F requenc y (1500.0 - 2200.0 M H z )

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200

R e turn L o s s


Retu

rn L

oss (

dB

)

F requenc y (1500.0 - 2200.0 M H z )

测量目的 : 确定电缆本身（不包括天线）的回波损耗或驻波比是否符合规范要求


安装测量 4 －传输线一端接上匹配负载时的时域测量• 传输线一端接上匹配负载时域响应测量

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50


M o d el : S3 3 1 Serial # : 0 0 0 0 0 0 0 0D ate: T im e: B ias T ee: O FF O u tp u t Po w er: Res o lu t io n : 1 3 0 CA L : O N (CO A X )

Retu

rn L

oss (

dB

)

D is tanc e (F eet )

1.050

1.075

1.100

1.125

1.150

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50


M o d el : S3 3 1 Serial # : 0 0 0 0 0 0 0 0D ate: T im e: B ias T ee: O FF O u tp u t Po w er: Res o lu t io n : 1 3 0 CA L : O N (CO A X )

VS

WR

D is tanc e (F eet )

测量目的 : 确定电缆和接头出现较大反射 ( 不匹配 ) 的位置，由于在前面终端接入很大反射 ( 开路器 / 短路器 ) 时，很多反射被淹没，需要在终端理想匹配时测量才能显示。一般在前一项电缆本身回波损耗测量出现问题时进行故障位置判断


维护测量范例－基本测试应用－比较新旧数据

M1 M2

Del M1-M2: 7.07 dB, 61.63 Feet

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

50 100

Distance To Fault0 - 150 Feet (cal on)

Re

turn

Lo

ss (

dB

)

Feet

M1: -27.33 dB @ 46.51 Feet M2: -20.26 dB @ 108.14 Feet

变化表示有问题没有变化，没有问题

与安装时测量的数据比较


M1 M2

-50

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200

Return Loss - with dent800 - 1200 MHz (cal on)

dB

MHz

M1: -17.20 dB @ 806.2 MHz M2: -17.86 dB @ 902.3 MHz

M1 M2

-55

-50

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

50 100

Distance to Fault0 - 140 feet (frequency = 800 - 1200 MHz)

Re

turn

Lo

ss (

dB

)

Feet

M1: -24.77 dB @ 14.1 feet M2: -36.91 dB @ 30.38 feet


与安装时测量的数据比较，有时需要同时比较扫频和时域测量。例如，有凹陷瑕疵电缆的天线系统

扫频测量比较并无很大变化

时域测量可以看到很大变化，电缆可能被撞瘪或受损


M1 M2

Del M1-M2: 2.67 dB, 99.2 MHz

-50

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200

Return Loss - antenna moved800 - 1200 MHz (cal on)

dB

MHz

M1: -12.62 dB @ 803.1 MHz M2: -15.29 dB @ 902.3 MHz

M1 M2

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

50 100

Distance to Fault0 - 140 feet (frequency = 800 - 1200 MHz)

Re

turn

Lo

ss (

dB

)

Feet

M1: -24.55 dB @ 14.1 feet M2: -8.09 dB @ 112.86 feet


与安装时测量的数据比较，有时需要同时比较扫频和时域测量。例如，狂风可能将天线吹错位使天线的方向图主瓣中出现金属物体。可以看到在频率扫描测量结果中出现明显的变化。当然时域测量中也有一些变化。

这里有一些变化

这里有一些明显变化


五、 SiteMaster 测量操作－ MST 软件与仪表连接

在 PC 上安装仪表附件中软件光盘中或由安立公司网站下载的 MST 软件后，利用仪表附件中交叉RS232C 数据线（或者使用仪表附件中的 RS232C－ USB转换线，需要安装接口转换软件），可以进行 PC 与仪表的连接并进行数据交互传输在 MST 软件安装后菜单，运行并在 Connection 菜单中选择连接方式。


SiteMaster 测量操作－ MST 软件• 免费软件工具• GPS 信息和地图支持

– 与 MapPoint 或 MapInfo软件兼容

• 可从仪表获取测量数据到计算机

– 曲线存储和比较– Zoom-in 和 Zoom-out– 多曲线分别或叠加显示– 多种文档格式存储

• 创建专业的测试报告– 列表所有的测试参数– 直接本地或网络打印– 直接拷贝到其它程序– 可文本拷贝用于表格处理程序

• 其它– 自定义电缆标准表– 语言编辑器


SiteMaster 测量操作－ MST 软件与仪表交换数据

使用 MST 的 Sync 菜单中的 Download 将仪表中存储的数据下载到 PC 上，并可以对下载的曲线进行分类和整理，参见MST 中的 Help 部分


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