浅谈便携式频谱仪FSH4在民航甚高频通信维护中的应用

丁涛

摘 要：便携式频谱仪FSH4是一种精密仪表，从源头上可以对信号加以精密特定化分析，还具有网络分析等功能，广泛应用于民航甚高频通信的保障工作。本文阐述便携式频谱仪FSH4的基本原理及具体运用滤波器调节、驻波比测试、电缆断点测试并将其进行了重点阐述。

关键词：便携式频谱仪FSH4;甚高频通信;滤波器;断点测试;驻波比

目前，我国航空业由民航大国走向民航强国，对甚高频通信就有了更高的要求。面对日趋复杂的电磁环境，便携频谱仪在民航甚高频通信维修中承担着日益重要的作用。本文对便携频谱仪FSH4在民航甚高频通信维护中的运用情况加以表述供同行参考。

一、便携式频谱仪FSH4的基本原理

便携式频谱仪FSH4基本上是对信号的分析研究，是微波测量中必不可少的测量仪器之一，它能对信号的谐波分量、寄生、交调、噪声边带等进行很直观的测量和分析，因此，广泛应用于微波通信网络、民航通信、EMC测试等领域。

二、便携式频谱仪FSH4在民航甚高频通信维护中的应用

1.便携式频谱仪FSH4的功能

便携式频谱仪FSH4具有携带方便的优势、高灵敏度性能、可视化曲线，便携式频谱仪并不只是适合于对普通频谱的详细分析，其对无线电通信系统的维护与保养也更加简便易用，并且在甚高频遥控台站开始施工的整个流程中，还能够完成对电缆断点的检测以及对场强的检测，而最重要的功能则是完成对EMC预测试以及信号的检测。

2.滤波器的调整

便携式频谱仪FSH4对滤波器的调节，主要有滤波器的调节和系统的统调这两种方式，所谓的滤波器调节则是对其甩开系统的调节，而所谓的系统统调则是当其接入天馈的时候，系统统一加以调节。不过从其实质性意义来说，在系统统调的过程中，通常还必须对参数做出相应的调节，通常，滤波器参数的调节方式主要有插入损耗调节、驻波比调节、+500KHZ的阻带衰减调节和反射损耗调节等几种。具体步骤如下：

（1）校准

按MODE键，按Network Analyzer软键，开启跟踪发生器并启动网络分析仪模式。若要获得最精确的结果，应针对测量对R&S FSH进行校准。具体步骤为：按FREQ键，输入所需的中心频率。按SPAN键，设置所需的跨度通常为2M。根据测量模式，R&S FSH提供了多种校准方法，以在端口1上测量为例，介绍了一种矢量回波损耗测量的校准过程。对于这种校准方法，需要使用“开路器"（Open）、“短路器"（Short）和“负载"（Load）标准。按MEAS键，按"Meas Mode软键，选择Vector菜单项，R&S FSH开始矢量测量。校准完成后，R&S FSH 会显示消息：校准完成。

（2）参数调整

单个滤波器调节。插损调整首先就要对中心频率杆进行调整，首先就要将波形的中心位置与中心频率对应，对插入损耗进行判断，其判断的依据为≤1.5dB，就其实质性而言，插入损耗的控制中心频率与滤波器的谐振，使得插入损耗的指标最大程度上达标，还要对输出阻抗和输入阻抗进行适当的旋钮调整。具体步骤为：设置中心频率、再设置SPAN、设置中心频率MARKER1、设置中心频率+500khz MARKER2、设置中心频率-500khz MARKER3，选择S参数S21，调节滤波器中心频率杆，直到插入损耗S21≤1.5dB，再调节输入输出调节拨片，使+500khz的阻带衰减≥15dB，反向损耗≥20dB。根据调试经验，可以先从反向损耗调节入手效率会更高，反向损耗调节达标插入损耗也会达标。

所说的统调，即便携式频谱仪FSH4滤波器在全部参数调节完成期间，最后一个完成的综合调节，从其实质性上来看，统调一般有天线系统非共用控制系統和天线共用控制系统两类。对于第一种系统而言，其通信通道具有单一性，只是要求对驻波比做出适当的微调便足够了。而对于第二种系统而言，则一般是若干个通信通道一起与合路器连接，只是由于其要求的频段相对来说有所不同，在对共用系统发生联调的整个过程中，驻波比一定要达标，并经过连接电台、滤波器、合路器和天线，从而完成了功率的传递。

（3）测量矢量反射

所有带有跟踪发生器和 VSWR 电桥的 R&S FSH 型号都可进行反射测量。对于带有 VSWR 电桥的仪器型号，可在两个端口上执行测量。对于不带 VSWR 电桥的仪器型号，只能在端口 1 上进行反射测量。按MEAS键，按Meas Mode软键。选择Vector菜单项，R&S FSH 开始矢量测量。按FREQ键，输入 DUT 的频率。按SPAN键，输入合适的频率跨度。若要评估结果，可以使用标记等。若要从结果获得不同方面的内容，可以使用多种测量格式，如相位或反射系数。按Meas Format软键，选择想要看到的格式。R&S FSH 会相应调整显示。状态行中总会显示当前测量格式。

（4）电缆断点测试

实际工程维护检修中，对于技术人员来说最怕的莫过于碰到电线电缆中间断了找不出断点在什么地方。FSH4正好具有电缆断点测试功能，具体方法如下：

按MODE键，按Distance-to-Fault软键， 启动电缆坏点测量。按MEAS键，按Meas Mode软键。选择DTF / Refl Measurement Port菜单项，选择要用来执行测量的端口。设置频率，若要获得最佳结果，应将中心频率调节至 DUT 的中心频率。R&S FSH 自动为当前测量计算最佳带宽。指定电缆型号，若要执行电缆测试，必须指定电缆的类型及其近似长度。按Cable Config软键，选择Cable Length范围是 3 m  至 1500 m输入电缆长度。为获得最佳结果，指定的电缆长度应比实际电缆长度长 20% 至 50%。将被测试的电缆拧回到测量电缆上。在电缆坏点测量模式下，R&S FSH 会在整个跨度内执行校准。因此，无需在更改频率范围或电缆长度之后重新执行校准。R&S FSH 将校准数据存储在其存储器中。R&S FSH 此时会显示电缆在其整个长度上的特性。使用一个标记，可以轻松检测出电缆坏点。

三、结语

综上所述，便携式频谱仪FSH4是一种综合型较为强的测量仪表，不但在甚高频台站建设及日常维护中应用广泛，而且对民用航空甚高频干扰信号的测量具有必要的技术排查意义，在民用航空甚高频通信维护中应用具有相当高的经济价值和现实意义，对促进中国民航通信事业的发展具有重要意义。

参考文献：

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[4]R&S®FSH4/8 手持式频谱分析仪快速入门指南.