manual de sitemaster anritsu
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MANUAL DE SITEMASTER ANRITSU
Uso del Site Master: VSWR y DTF
En este post describiremos las pruebas de Distance To Fault (Distancia a fallas, DTF) y Voltage Standing Wave Ratio (Relación de Onda Estacionaria de Voltaje, VSWR) para la verificación de la instalación del sistema radiante. Las pruebas descritas son válidas para los siguientes sistemas radiante GSM 800 y GSM 1900 y 3G (sólo jumpers desde RRU a antena, no incluye feeders de fibra óptica):
Sistema radiante pasivo (sin TMA (Tower Mounted Amplifier))
Sistema radiante con Dual Duplex TMA (ddTMA)
Equipamiento para las pruebas de Sistema Radiante
Para el desarrollo de este manual, tomaremos como referencia el Site Master Anritsu S331C. La siguiente figura muestra las funciones de cada botón del equipo, los cuales se nombrarán a lo largo del post.
Antes de empezar con las pruebas, asegurarse de lo siguiente:
Para las pruebas de DTF, que todos los feeders y jumpers se encuentren instalados antes de las pruebas.
Para las pruebas de VSWR, que las antenas, feeders y jumpers, y ddTMA's (en caso apliquen) se encuentren conectados y formen un sistema radiante de principio a fin. Se recomienda no sellar los empalmes y conectores con cintas con material vulcanizante hasta que las pruebas estén completas.
Proceso de las pruebas de Sistema Radiante
El siguiente diagrama describe el orden en el que se deben desarrollar las mediciones. Cuando todas las pruebas se ejecuten para una línea (feeder), el ingeniero encargado de la medición debe guardar cada gráfica y retornar al inicio del proceso para la siguiente línea a medir.
Nota: Se están obviando dos procesos que serán desarrollados en otro post por considerarlos procesos que se pueden estudiar independientemente de las pruebas de DTF y VSWR. Éstos son el "Cálculo de atenuación en el sistema radiante" y "Cálculo del Delay total del sistema radiante"
1. Revisión de la instalación Verificar que la instalación se encuentre de acuerdo al Site Installation Documentation (es decir, azimuths, Tilt's eléctrico y mecánico, modelo de antenas, configuración de celda, etc)
Revisar que todos los cables y/o conectores no se encuentres dañados o corroídos, y que todos los jumpers y feeders estén correctamente etiquetados.
Revisar que todos los conectores estén apropiadamente conectados y ajustados.
Verificar que los radios de curvatura de todos los jumpers y feeders no sea tan pequeño.
Verificar que todos los cables estén conectados a las antenas correctas (también llamado "Prueba de Sectorización").
2. Calibración del Site Master
En esta sección describiremos cómo calibrar el Site Master para obtener resultados precisos. La calibración incluye la selección del rango de frecuencia y el establecimiento de los parámetros del feeder antes de la calibración en el Site Master. El Site Master debe ser calibrado cada vez que el rango de frecuencia es cambiado. El Site Master además necesita ser calibrado si aparecen estos mensajes en el display: "CAL OFF" o "|°C". Seleccionar el Rango de Frecuencias
Presionar el botón FREQ/DIST.
Presionar la tecla de función F1.
Ingresar la frecuencia de inicio en MHz (ver tabla). Presionar ENTER.
Presionar la tecla de función F2.
Ingresar la frecuencia final en MHz (ver tabla). Presionar ENTER.
Verificar que la escala de frecuencias (MHz) en el display sea la misma que la ingresada por el usuario.
Calibración: Para calibrar el Site Master, se necesitan los elementos calibradores de precisión Open/Short/Load, ya sea de tipo "T" o de tipo Open/Short y el Load por separado. Tomaremos como ejemplo el tipo "T". Cabe decir que ambos trabajan de la misma manera.
Para obtener resultados de calibración correctos, asegurarse que el Open/Short/Load esté conectado al cable testeador de extensión de puerto, en el mismo punto donde el feeder a medir será conectado.
Conectar el cable de extensión del puerto.
Asegurarse que el rango de frecuencias esté seleccionado.
Presionar el botón START CAL.
Conectar el lado Open y presionar ENTER. Esperar hasta que la medida esté completa.
Repetir el paso 4 para Short y Load de acuerdo a las instrucciones paso a paso del display.
Cuando la calibración esté completa, desconectar los elementos de calibración del cable de extensión.
Después de la calibración, el display debe mostrar "CAL ON" si es que la calibración se realizó de una manera adecuada.
Ingresando los parámetros del feeder
Para lograr resultados exactos de las mediciones de DTF, se debe ingresar los valores del factor de velocidad del cable y la atenuación (dB/m).
Presionar el botón MODE y seleccionar "DTF-SWR" usando los botones de flechaUp/Down. Luego presionar ENTER.
Presionar la tecla de función DTF-AID.
Usar los botones de flecha Up/Down para seleccionar "CABLE LOSS". PresionarENTER.
Ingresar la pérdida del cable o atenuación en dB/m para el tipo de cable a ser medido. Presionar ENTER.
Usar el botón de flecha Up/Down para seleccionar "PROP VEL". Presionar ENTER.
Ingresar la velocidad relativa para el tipo de cable a ser medido. Presionar ENTER.
En la siguiente tabla se muestran valores de atenuación y factor de velocidad para feeders de la marca Andrew. En caso se midan otras marcas de cables, los valores se hallarán de la hoja de datos de cada fabricante:
3. Ejecución de las Pruebas de DTF
El propósito de las pruebas de DTF es verificar que no hayan malas conexiones u otras fallas y en el sistema radiante. El Site Master además mide la longitud del feeder para ser usado en el cálculo de la atenuación total del sistema.
Se recomienda realizar las pruebas de DTF durante la fase de instalación, con las antenas y los TMA's (en caso apliquen) conectados.
Conexión para las pruebas de sistema radiante pasivo (sin TMA's)
Conectar la carga standard de 50 Ohmios al jumper de la antena.
Conectar el Site Master en el jumper de la RBS.
Revisar que todas las conexiones se encuentren adecuadamente conectadas y ajustadas. Todos los conectores deben estar ajustados con un torque de 25 Nm.
Conexión para las pruebas de sistema radiante con ddTMA
Conectar la carga standard de 50 Ohmios al jumper del TMA.
Conectar el Site Master en el jumper de la RBS.
Revisar que todas las conexiones se encuentren adecuadamente conectadas y ajustadas. Todos los conectores deben estar ajustados con un torque de 25 Nm.
Verificación de la instalación del sistema radiante
Revisar que el display del Site Master muestre "CAL ON" (indica que está calibrado). Si el display muestra "CAL OFF", ir al paso que muestra cómo calibrar el Site Master.
Asegurarse que el Site Master se encuentre conectado de acuerdo a los sistemas arriba mencionados.
Presionar el botón FREQ/DIST para establecer en rango de distancias (rango horizontal).
Presionar la tecla de función D1, ingresar el límite inferior (usualmente 0 m) y presionarENTER.
Presionar la tecla de función D2, ingresar el límite superior (usualmente mayor a la longitud total del sistema radiante) y presionar ENTER.
Presionar el botón AMPLITUDE para la escala vertical.
Presionar la tecla de función TOP, ingresar 1.2 y presionar ENTER.
Presionar la tecla de función LIMIT EDIT, ingresar 1.05. Presionar ENTER. (Asegurarse que el límite se encuentre en ON presionando la tecla de función LIMIT ON/OFF).
Esperar a que el Site Master calcule la medida.
Observar la gráfica. Aquí algunos ejemplos:
Cálculo de la longitud del feeder
Revisar que el display del Site Master muestre "CAL ON" (indica que está calibrado). Si el display muestra "CAL OFF", ir al paso que muestra cómo calibrar el Site Master.
Si aún no está conectado, conectar el Site Master de acuerdo a la sección de conexión del Site Master.
Presionar el botón MARKER.
Presionar la tecla de función M1.
Presionar la tecla de función EDIT y ubicar el marcador M1 en el lado inferior izquierdo de la gráfica usando el botón de flecha UP/DOWN, como se muestra en la figura:
Presionar la tecla de función BACK y luego M2.
Presionar la tecla de función EDIT y ubicar el marcador M2 en el lado inferior derecho de la gráfica usando el botón de flecha UP/DOWN.
Presionar la tecla de función DELTA (M2-M1) y guardar el valor Delta2.
Crear un nombre adecuado y guardar la medida con el botón SAVE DISPLAY. Escribir el nombre con las teclas de función alfanuméricas y presionar ENTER.
4. Nombrar una medición de DTF
Esta sección describe cómo darle nombre a una medición de DTF de acuerdo a la línea que se está midiendo y al sector que pertenece. Buscar el nombre de la celda o cell ID en la documentación general de la celda.
Verificar la etiqueta del jumper y/o feeder que se está midiendo.
Combinar el tipo de medida, cell ID y la etiqueta del jumper (como máximo 16 caracteres).
Ejemplo: El nombre de la celda es EBC Perú.
La etiqueta del jumper que se está midiendo es A DX1 (Línea transmisión del sector A, ó sector 1).
El tipo de medición es DTF, entonces el nombre será "DTFPERUADX1".
5. Ejecución de las Pruebas de VSWR en Sistema Radiante Pasivo (sin TMA)
El objetivo de las pruebas de VSWR es verificar el sistema radiante cuando esté completamente instalado. Las prueba verifica que el valor de VSWR no sea tan alto y que la señal no sea reflejada hacia la RBS. Para más información teórica puede referirse a la sección VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) y DTF (Distance To Fault).
Conexión para las pruebas de VSWR.
Conectar el Site Master al jumper de la RBS, como se muestra en la figura.
Revisar que todas las conexiones se encuentren adecuadamente conectadas y ajustadas. Todos los conectores deben estar ajustados con un torque de 25 Nm.
Verificación del sistema radiante
Revisar que el display del Site Master muestre "CAL ON" (indica que está calibrado). Si el display muestra "CAL OFF", ir al paso que muestra cómo calibrar el Site Master.
Asegurarse que el Site Master se encuentre conectado de acuerdo a los sistemas arriba mencionados.
Presionar el botón AMPLITUDE para establecer la escala.
Presionar la tecla de función TOP, ingresar ingresar 1.5 y presionar ENTER.
Presionar la tecla de función LIMIT EDIT, ingresar 1.4 y presionar ENTER.
Asegurar que el límite se encuentre en modo ON presionando la tecla de función LIMIT ON/OFF.
Observar y establecer los rangos de frecuencia de acuerdo a la siguiente tabla:
Revisar que los valores de VSWR no sobrepasen el valor de 1.4 (= 15.6 dB RL) entre las frecuencias arriba mencionadas. Guardar todas las mediciones de los feeders para la documentación a presentar. Las siguientes figuras muestran gráficas de VSWR con valores aceptables y no aceptables.
Crear un nombre único a las mediciones de acuerdo a lo ya establecido anteriormente. Guardar la gráfica presionando el botón SAVE DISPLAY. Nombrar la medición usando las teclas de función alfanuméricas y presionar ENTER.
Repetir el mismo procedimiento para cada feeder instalado.
6. Ejecución de las Pruebas de VSWR en Sistema Radiante con ddTMA
El objetivo de las pruebas de VSWR es verificar el sistema radiante cuando esté completamente instalado. Las prueba verifica que el valor de VSWR no sea tan alto y que la señal no sea reflejada hacia la RBS. Para más información teórica puede referirse a la sección VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) y DTF (Distance To Fault).
Conexión para las pruebas de VSWR.
Todos los ddTMA's deben estar energizados para realizar las mediciones.
Conectar el Site Master al jumper de la RBS, como se muestra en la figura.
Revisar que todas las conexiones se encuentren adecuadamente conectadas y ajustadas. Todos los conectores deben estar ajustados con un torque de 25 Nm.
Verificación del sistema radiante
Revisar que el display del Site Master muestre "CAL ON" (indica que está calibrado). Si el display muestra "CAL OFF", ir al paso que muestra cómo calibrar el Site Master.
Asegurarse que el Site Master se encuentre conectado de acuerdo a los sistemas arriba mencionados.
Presionar el botón AMPLITUDE para establecer la escala.
Presionar la tecla de función TOP, ingresar ingresar 2.0 y presionar ENTER.
Presionar la tecla de función LIMIT EDIT, ingresar 1.5 y presionar ENTER.
Asegurar que el límite se encuentre en modo ON presionando la tecla de función LIMIT ON/OFF.
Observar y establecer los rangos de frecuencia de acuerdo a la siguiente tabla:
Revisar que los valores de VSWR no sobrepasen el valor de 1.5 (= 14.0 dB RL) en la banda de TX, según la tabla de arriba. Guardar todas las
mediciones de los feeders para la documentación a presentar. Las siguientes figuras muestran gráficas de VSWR con valores aceptables y no aceptables.
Crear un nombre único a las mediciones de acuerdo a lo ya establecido anteriormente. Guardar la gráfica presionando el botón SAVE DISPLAY. Nombrar la medición usando las teclas de función alfanuméricas y presionar ENTER.
Repetir el mismo procedimiento para cada feeder instalado.
7. Nombrar una medición de VSWR
Esta sección describe cómo darle un nombre único a una medición de VSWR
para el sistema radiante correcto o la estación correcta. Buscar el nombre de la celda o cell ID en la documentación general de la celda.
Verificar la etiqueta del jumper que se está midiendo.
Combinar el tipo de medida, cell ID y la etiqueta del jumper (como máximo 16 caracteres).
Ejemplo: El nombre de la celda es EBC Perú.
La etiqueta del jumper que se está midiendo es A DX1 (Línea transmisión del sector A, ó sector 1).
El tipo de medición es VSWR, entonces el nombre será "VSWRPERUADX1".
8. Realizar rutinas concluyentes
Completar el registro de las pruebas
Grabar una gráfica en la computadora
La figura muestra un ejemplo de una gráfica descargada del Site Master
Software Tools. Estas gráficas deben estar adjuntas a la documentación del
site en donde se están haciendo las pruebas de DTF y VSWR.
Después de guardar los resultados de las pruebas en el Site Master, las
gráficas deben ser transferidas a la PC usando un cable serial y el Site Master
Software Tools. Conectar el Site Master al puerto serial de la PC, usando un cable serial.
Iniciar el Site Master Software Tools en la PC.
Click en el botón Start Plot Capture en el Site Master Software Tools.
Seleccionar las gráficas deseadas del cuadro de diálogo de descargas de gráficas, luego click en OK.
Guardar las gráficas en la PC.
Imprimir las gráficas del Site Master Software Tools e insertarlas en la documentación del sitio.
9. VSWR <--> Tabla de Conversión de Return Loss
Esta sección proporciona la conversión entre VSWR y Return Loss y viceversa,
en caso sea necesario.
VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) y DTF (Distance To Fault)En una instalación de un nuevo sistema celular, sea una nueva estación base celular (EBC) o una ampliación de una celda ya existente, es muy importante siempre tomar en cuenta el performance del sistema radiante.
Para verificar la calidad de la instalación del sistema radiante, se necesita de dos parámetros clave que deben estar dentro de los rangos límite establecidos por el cliente (Telefónica, Claro o Nextel): elVSWR (Voltage Standing Wave Ratio) o ROE (en español, Relación de Onda Estacionaria) y elDTF (Distance To Fault). Cabe resaltar que estas medidas se aplican sólo a los sistemas que usan cable coaxial como medio de transmisión. Estas mediciones no se aplican en los sistemas que usan Fibra Óptica, ya que en la práctica, como sabemos, la F.O. se considera como un medio perfecto, sin pérdidas ni atenuación.
Daremos una breve descripción de los conceptos de cada uno de ellos para entender su importancia dentro de la telefonía móvil:
VSWR
Una línea de transmisión ordinaria es bidireccional; la potencia puede propagarse, igualmente bien, en ambas direcciones. Llamaremos voltaje incidente al voltaje que se propaga desde la fuente hacia la carga y voltaje reflejado al que va desde la carga hasta la fuente.
En términos de potencia, la potencia reflejada es la porción de potencia incidente que no fue absorbida por la carga. Por lo
tanto, la potencia reflejada nunca puede exceder a la potencia incidente. Estas dos ondas viajeras (potencia incidente y reflejada) están presentes en la línea de transmisión todo el tiempo y ambas, en conjunto, establecen un patrón de interferencia conocido como onda estacionaria. A estas ondas se les llama así porque parece que permanecen en una posición fija en la línea, variando solamente en amplitud.
La relación de onda estacionaria (VSWR) se define como la relación del voltaje máximo con el voltaje mínimo de una onda estacionaria en una línea de transmisión, por lo tanto, no tiene unidades. En términos de voltaje, es la división de la suma del voltaje incidente más el voltaje reflejado entre la diferencia del voltaje incidente menos el voltaje reflejado. Esencialmente, la VSWR es una medida del desacoplamiento de todas las cargas en el sistema radiante (feeders, jumpers, conectores, antenas, y otros dispositivos que formen parte del sistema radiante).
La variación del VSWR depende mucho de la variación de las ondas existentes en una línea de transmisión, pero principalmente, de la onda reflejada. En términos prácticos, un
feeder golpeado, un conector mal hecho, un mal ajuste en el empalme de dos conectores o un puerto de antena oxidado hacen que la impedancia de la línea de transmisión varíe en toda su longitud y a su vez hará que la onda reflejada incremente, por lo que, en consecuencia, el valor de VSWR se elevará.
DTF
El DTF (Distance To Fault) es otro de los parámetros de calidad de
instalación del sistema radiante. Su propósito es verificar que no haya malas conexiones u otras fallas (conectores mal hechos, cables golpeados, conectores oxidados, antenas en mal estado, etc) en el sistema radiante. Además calcula la longitud del feeder para ser usado en el cálculo de atenuación del feeder.
Básicamente es una gráfica de VSWR vs distancia, es decir, indica la distribución del VSWR por toda la longitud de la línea de transmisión, incluso hasta llegar a la antena.
Este es un parámetro clave en la determinación de fallas, ya que nos permite la detección de errores para su posterior corrección.
Site Master
Para la medición del VSWR y DTF se usa un equipamiento especial llamado Site Master. La marca más popular y comercial es Anritsu. Anritsu proporciona diversos modelos con funciones específicas de acuerdo a su uso y aplicación, desde las más simples hasta las más sofisticadas. Las más comerciales usadas en Perú actualmente son las series S331B, S331D, S332C y S332D.
El Site Master proporciona una interfaz amigable para el usuario, con botones bien marcados, identificando cada uno la función que empeña. El modo de uso y la descripción serán temas de otro post, por ahora sólo nos limitaremos a saber su función dentro del campo de las comunicaciones móviles.
Cabe resaltar que este equipo permite una comunicación serial con la PC, en el cual se pueden descargar las mediciones grabadas y tener una mejor administración y observación de nuestras medidas tomadas.
