淺談便攜式頻譜儀FSH4在民航甚高頻通信維護中的應(yīng)用

丁濤

摘 要：便攜式頻譜儀FSH4是一種精密儀表，從源頭上可以對信號加以精密特定化分析，還具有網(wǎng)絡(luò)分析等功能，廣泛應(yīng)用于民航甚高頻通信的保障工作。本文闡述便攜式頻譜儀FSH4的基本原理及具體運用濾波器調(diào)節(jié)、駐波比測試、電纜斷點測試并將其進行了重點闡述。

關(guān)鍵詞：便攜式頻譜儀FSH4;甚高頻通信;濾波器;斷點測試;駐波比

目前，我國航空業(yè)由民航大國走向民航強國，對甚高頻通信就有了更高的要求。面對日趨復(fù)雜的電磁環(huán)境，便攜頻譜儀在民航甚高頻通信維修中承擔(dān)著日益重要的作用。本文對便攜頻譜儀FSH4在民航甚高頻通信維護中的運用情況加以表述供同行參考。

一、便攜式頻譜儀FSH4的基本原理

便攜式頻譜儀FSH4基本上是對信號的分析研究，是微波測量中必不可少的測量儀器之一，它能對信號的諧波分量、寄生、交調(diào)、噪聲邊帶等進行很直觀的測量和分析，因此，廣泛應(yīng)用于微波通信網(wǎng)絡(luò)、民航通信、EMC測試等領(lǐng)域。

二、便攜式頻譜儀FSH4在民航甚高頻通信維護中的應(yīng)用

1.便攜式頻譜儀FSH4的功能

便攜式頻譜儀FSH4具有攜帶方便的優(yōu)勢、高靈敏度性能、可視化曲線，便攜式頻譜儀并不只是適合于對普通頻譜的詳細分析，其對無線電通信系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)也更加簡便易用，并且在甚高頻遙控臺站開始施工的整個流程中，還能夠完成對電纜斷點的檢測以及對場強的檢測，而最重要的功能則是完成對EMC預(yù)測試以及信號的檢測。

2.濾波器的調(diào)整

便攜式頻譜儀FSH4對濾波器的調(diào)節(jié)，主要有濾波器的調(diào)節(jié)和系統(tǒng)的統(tǒng)調(diào)這兩種方式，所謂的濾波器調(diào)節(jié)則是對其甩開系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，而所謂的系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)則是當(dāng)其接入天饋的時候，系統(tǒng)統(tǒng)一加以調(diào)節(jié)。不過從其實質(zhì)性意義來說，在系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)的過程中，通常還必須對參數(shù)做出相應(yīng)的調(diào)節(jié)，通常，濾波器參數(shù)的調(diào)節(jié)方式主要有插入損耗調(diào)節(jié)、駐波比調(diào)節(jié)、+500KHZ的阻帶衰減調(diào)節(jié)和反射損耗調(diào)節(jié)等幾種。具體步驟如下：

（1）校準(zhǔn)

按MODE鍵，按Network Analyzer軟鍵，開啟跟蹤發(fā)生器并啟動網(wǎng)絡(luò)分析儀模式。若要獲得最精確的結(jié)果，應(yīng)針對測量對R&S FSH進行校準(zhǔn)。具體步驟為：按FREQ鍵，輸入所需的中心頻率。按SPAN鍵，設(shè)置所需的跨度通常為2M。根據(jù)測量模式，R&S FSH提供了多種校準(zhǔn)方法，以在端口1上測量為例，介紹了一種矢量回波損耗測量的校準(zhǔn)過程。對于這種校準(zhǔn)方法，需要使用“開路器"（Open）、“短路器"（Short）和“負(fù)載"（Load）標(biāo)準(zhǔn)。按MEAS鍵，按"Meas Mode軟鍵，選擇Vector菜單項，R&S FSH開始矢量測量。校準(zhǔn)完成后，R&S FSH 會顯示消息：校準(zhǔn)完成。

（2）參數(shù)調(diào)整

單個濾波器調(diào)節(jié)。插損調(diào)整首先就要對中心頻率桿進行調(diào)整，首先就要將波形的中心位置與中心頻率對應(yīng)，對插入損耗進行判斷，其判斷的依據(jù)為≤1.5dB，就其實質(zhì)性而言，插入損耗的控制中心頻率與濾波器的諧振，使得插入損耗的指標(biāo)最大程度上達標(biāo)，還要對輸出阻抗和輸入阻抗進行適當(dāng)?shù)男o調(diào)整。具體步驟為：設(shè)置中心頻率、再設(shè)置SPAN、設(shè)置中心頻率MARKER1、設(shè)置中心頻率+500khz MARKER2、設(shè)置中心頻率-500khz MARKER3，選擇S參數(shù)S21，調(diào)節(jié)濾波器中心頻率桿，直到插入損耗S21≤1.5dB，再調(diào)節(jié)輸入輸出調(diào)節(jié)撥片，使+500khz的阻帶衰減≥15dB，反向損耗≥20dB。根據(jù)調(diào)試經(jīng)驗，可以先從反向損耗調(diào)節(jié)入手效率會更高，反向損耗調(diào)節(jié)達標(biāo)插入損耗也會達標(biāo)。

所說的統(tǒng)調(diào)，即便攜式頻譜儀FSH4濾波器在全部參數(shù)調(diào)節(jié)完成期間，最后一個完成的綜合調(diào)節(jié)，從其實質(zhì)性上來看，統(tǒng)調(diào)一般有天線系統(tǒng)非共用控制系統(tǒng)和天線共用控制系統(tǒng)兩類。對于第一種系統(tǒng)而言，其通信通道具有單一性，只是要求對駐波比做出適當(dāng)?shù)奈⒄{(diào)便足夠了。而對于第二種系統(tǒng)而言，則一般是若干個通信通道一起與合路器連接，只是由于其要求的頻段相對來說有所不同，在對共用系統(tǒng)發(fā)生聯(lián)調(diào)的整個過程中，駐波比一定要達標(biāo)，并經(jīng)過連接電臺、濾波器、合路器和天線，從而完成了功率的傳遞。

（3）測量矢量反射

所有帶有跟蹤發(fā)生器和 VSWR 電橋的 R&S FSH 型號都可進行反射測量。對于帶有 VSWR 電橋的儀器型號，可在兩個端口上執(zhí)行測量。對于不帶 VSWR 電橋的儀器型號，只能在端口 1 上進行反射測量。按MEAS鍵，按Meas Mode軟鍵。選擇Vector菜單項，R&S FSH 開始矢量測量。按FREQ鍵，輸入 DUT 的頻率。按SPAN鍵，輸入合適的頻率跨度。若要評估結(jié)果，可以使用標(biāo)記等。若要從結(jié)果獲得不同方面的內(nèi)容，可以使用多種測量格式，如相位或反射系數(shù)。按Meas Format軟鍵，選擇想要看到的格式。R&S FSH 會相應(yīng)調(diào)整顯示。狀態(tài)行中總會顯示當(dāng)前測量格式。

（4）電纜斷點測試

實際工程維護檢修中，對于技術(shù)人員來說最怕的莫過于碰到電線電纜中間斷了找不出斷點在什么地方。FSH4正好具有電纜斷點測試功能，具體方法如下：

按MODE鍵，按Distance-to-Fault軟鍵， 啟動電纜壞點測量。按MEAS鍵，按Meas Mode軟鍵。選擇DTF / Refl Measurement Port菜單項，選擇要用來執(zhí)行測量的端口。設(shè)置頻率，若要獲得最佳結(jié)果，應(yīng)將中心頻率調(diào)節(jié)至 DUT 的中心頻率。R&S FSH 自動為當(dāng)前測量計算最佳帶寬。指定電纜型號，若要執(zhí)行電纜測試，必須指定電纜的類型及其近似長度。按Cable Config軟鍵，選擇Cable Length范圍是 3 m? 至 1500 m輸入電纜長度。為獲得最佳結(jié)果，指定的電纜長度應(yīng)比實際電纜長度長 20% 至 50%。將被測試的電纜擰回到測量電纜上。在電纜壞點測量模式下，R&S FSH 會在整個跨度內(nèi)執(zhí)行校準(zhǔn)。因此，無需在更改頻率范圍或電纜長度之后重新執(zhí)行校準(zhǔn)。R&S FSH 將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲在其存儲器中。R&S FSH 此時會顯示電纜在其整個長度上的特性。使用一個標(biāo)記，可以輕松檢測出電纜壞點。

三、結(jié)語

綜上所述，便攜式頻譜儀FSH4是一種綜合型較為強的測量儀表，不但在甚高頻臺站建設(shè)及日常維護中應(yīng)用廣泛，而且對民用航空甚高頻干擾信號的測量具有必要的技術(shù)排查意義，在民用航空甚高頻通信維護中應(yīng)用具有相當(dāng)高的經(jīng)濟價值和現(xiàn)實意義，對促進中國民航通信事業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

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