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Mobile Spektrumanalyse

Funkstörungen sicher lokalisieren und beheben

22. Juli 2013, 15:42 Uhr | Nicole Wörner

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Die richtige Antenne und den passenden Spektrumanalysator finden

Lokalisieren der Störquelle

Sobald ein Störsignal mit der Antenne des Sendemastes erkannt und charakterisiert ist, ist die nächste Aufgabe, dasselbe Signal mit einer Handantenne in Bodennähe durch Peilung zu finden. Dabei besteht ein Problem darin, dass Signale, die an der Spitze des Sendemastes stark waren, in Bodennähe schwach sein können.

Zuerst muss der Anwender feststellen, ob das Signal überhaupt mit der Handantenne detektierbar ist. Danach muss er das Signal mehrfach peilen, um zu einer Ortung bzw. Lokalisierung zu kommen. Ist das Signal am Boden nicht detektierbar, kann man verschiedene Dinge versuchen:

Überprüfen anderer Sektoren auf das Störsignal hin
Detektion und Peilung des Störsignals von einem in der Nähe liegenden Dach oder einem nahen Obergeschoss aus.
Eine Messung von höher gelegenen Standorten liefert häufig eindeutigere Ergebnisse als Messungen auf Straßenniveau (mögliche Reflektionen sind auszuschließen)

Nach Detektion des Signals steht die Peilung an. Dabei ist folgende Vorgehensweise sinnvoll:

Importieren einer georeferenzierten Karte in den Spektrumanalysator
Auswählen einer Antenne (hoher Gewinn, schmale Halbwertsbreite, gutes Vor-zu-Rückverhältnis)
Einrichten des Spektrumanalysators
Einschalten des Mapping-Modus
Peilung der Signalrichtung
Wiederholen des Peilvorgangs von verschiedenen Orten aus. Darstellung der letztendlichen Ortung auf dem Spektrumanalysator.

Eine georeferenzierte Karte verfügt über GPS-Längen- und Breitengradangaben. Damit kann ein Spektrumanalysator mit GPS-Funktion den aktuellen Standort des Anwenders ermitteln, während die Signale auf der Karte grafisch dargestellt werden.

Die Antennenauswahl

Traditionell kommt für die Funkpeilung eine Yagi-Antenne mit den zuvor genannten Eigenschaften zum Einsatz. Der größte Nachteil dieser Antenne besteht darin, dass sie gewöhnlich ein recht schmales Frequenzband hat - die Bandbreite von Yagi-Antennen liegt typischerweise bei etwa 10 % der Empfangsfrequenz. Yagi-Antennen lassen sich sinnvoll bis ca. 3 GHz einsetzen, wobei in der Praxis Anwendungen unterhalb von 1,5 GHz üblich sind. Darüber hinaus werden häufig logarithmisch-periodische Antennen (LPDA) eingesetzt, die zwar ein breites Frequenzband mit einem gleichmäßigen Antennengewinn abdecken, jedoch eine große Halbwertsbreite besitzen, die ein eindeutiges Peilergebnis manchmal schwierig machen.

Handheld-InterferenceHunter

Für zahlreiche Antennentypen mit standardmäßigen N(f)-Anschlusssteckern eignet sich der von Anritsu entwickelte Handheld-InterferenceHunter MA2700A. Im Griff befinden sich ein Magnetkompass und ein GPS-Empfänger, der Standort und Peilrichtung an den Spektrumanalysator weitergibt und so den Peilvorgang einfach gestaltet. Zudem verfügt der InterferenceHunter über einen direkt an der Messantenne eingebauten Vorverstärker. Damit wird von vornherein unnötiges Rauschen vermieden.

Der Anwender lädt die Karte in den Spektrumanalysator und geht in den Mapping-Modus. Anschließend wird der InterferenceHunter installiert und aktiviert. Der Spektrumanalysator zeigt den aktuellen Standort auf der Karte an, ebenso die Richtung, in die die Antenne zeigt.

Nach dem Einrichten der Antenne muss diese gedreht werden, um die Peilung in Richtung des stärksten Signals auszuführen. Wenn die Richtung des stärksten Signals lokalisiert ist, drückt der Anwender den Trigger auf dem Antennengriff, um die Peilrichtung auf der Karte einzutragen. Als nächstes begibt er sich an einen neuen Standort und wiederholt den Peilvorgang. Es erweist sich als hilfreich für den Triangulationsversuch, wenn die Standortwechsel im rechten Winkel zur letzten in der Karte erfassten Peilrichtung erfolgen (kleine Fehlerellipse).

Manchmal ist für die Signalsuche keine Karte erforderlich. In einfachen Fällen ist man im Nahfeld möglicherweise schneller, wenn man Peilmessungen mit dem optisch und akustisch unterstützten Signal Strength Mode des Spektrumanalysators durchführt. Durch umherbewegen sieht man, wie die Nadel auf dem Display ausschlägt und sich die Lautstärke des Audi Indicators verändert.

Den passenden Spektrumanalysator finden

Einige Spektrumanalysatoren sind leistungsfähiger als andere, wenn es um die Suche nach Signalstörungen geht. Handheld-Spektrumanalysatoren sind klar im Vorteil gegenüber Tischgeräten, weil sie portabel und batteriebetrieben sind und auch harschen Umweltbedingungen widerstehen.

Ebenso wichtig ist das Vermögen, außerordentlich kleine Signalpegel frequenzmäßig unmittelbar neben großen aufzuspüren. Ein Spektrumanalysator mit einem Dynamikbereich von >106 dB in 1 Hz Auflösebandbreite (RBW) ermöglicht es damit Anwendern, ein kleines Signal 90 oder 100 dB unterhalb eines starken Signals zu detektieren, während beide Signale vorhanden sind.

Eine weitere Schlüsselfunktion ist die hohe Sweep-Geschwindigkeit mit einer schmalbandigen Auflösebandbreite (RBW), so dass der Spektrumanalysator den Sweep-Vorgang schnell ausführen kann und die Ergebnisse mit einer hohen Auflösebandbreite darstellt. Für viele Stördetektionsanwendungen ist ein Frequenzdarstellbereich (Span) von 1 MHz nützlich. Ein guter Spektrumanalysator bietet bei diesem Span und einer Auflösebandbreite von 1 kHz ein Grundrauschen (DANL) von -126 dBm bei einer Aktualisierungsrate von 3 Sweeps pro Sekunde.

Nach Unterlagen von Anritsu.