O que é um analisador de espectro RF?

Os analisadores de espectro RF estão entre as ferramentas de teste e garantia de comunicação wireless mais usadas e poderosas, com uma lista cada vez maior de aplicações e recursos disponível. A implantação do 5G aumentou os desafios de análise de espectro ao longo do ciclo de vida da rede, à medida que as ondas aéreas crescem e técnicas avançadas de transmissão e modulação são empregadas.

Com a transformação do cenário, o já conhecido analisador de espectro RF de função única não é mais suficiente. Módulos de análise de RF desenvolvidos especificamente estão dando lugar a plataformas de teste versáteis e portáteis com os recursos necessários para desbloquear a complexidade do 5G e tecnologias wireless emergentes.  

A VIAVI desenvolveu as soluções de teste de RF portáteis mais abrangentes do mercado, aproveitando décadas de experiência e conhecimento em análise de espectro RF para atender às necessidades em evolução das redes wireless atuais. 

A tecnologia de análise de espectro em tempo real (RTSA) desenvolvida pela VIAVI fornece a base para uma série de novos recursos de análise de RF portáteis. Ao lado de fluxos de trabalho automatizados, conectividade em nuvem e geração simplificada de relatórios, esses recursos avançados atendem às necessidades em evolução de provedores de serviços de RF, técnicos de campo e contratadas.  

• A análise de espectro de persistência utiliza algoritmos avançados para medir com precisão a presença de uma determinada frequência dentro do sinal ao longo do tempo. Esse método permite que “sinais ocultos” que poderiam passar despercebidos sejam exibidos e quantificados. Com transmissão duplex por divisão de tempo (TDD) obrigatória para portadoras 5G acima de 3 GHz, a análise de espectro de persistência é uma ferramenta excelente para caracterizar sinais 5G com períodos precisos de uplink e downlink na mesma frequência.  

  Real-time Spectrum Analysis

  
• A análise de sinais foi desenvolvida como um ramo da análise de espectro RF para fornecer informações detalhadas sobre as relações de amplitude e fase entre os sinais e suas características de modulação. Os recursos de análise de sinal em um analisador de espectro de RF portátil são essenciais para análise de modulação 5G e LTE, mapeamento de canais e teste de conformidade com os padrões 3GPP.
• A análise de interferência converte dados de espectro em informações significativas sobre a fonte e o tipo de sinais indesejados que afetam as redes celulares. Recursos de reprodução do analisador de espectro RF, ferramentas de busca de interferência e software avançado de mapeamento térmico podem ser usados para identificar fontes de interferência de forma rápida e fácil.
• As capacidades de RF sobre CPRI (RFoCPRI) pioneiras da VIAVI fornecem um método útil de medição de RF por meio do fronthaul de fibra, que é o link entre a unidade de banda base (BBU) e a unidade de rádio remoto (RRH) em uma rede wireless. O RFoCPRI permite convenientemente que os sinais de uplink de dispositivo móvel e a interferência alta na torre sejam analisados perfeitamente a partir do solo.
• A análise de beam é um recurso útil do analisador de espectro RF compacto desenvolvido para testes de desempenho over-the-air (OTA) em aplicações de 5G beam forming. Um analisador de 5G beam pode caracterizar o perfil de transmissão de cada ID de beam individual, incluindo potência do beam e relação sinal-ruído (SNR).  

• As matrizes MIMO massivo,que permitem cobertura dinâmica baseada no usuário e transmissão de ondas milimétricas, apresentam desafios únicos para validação de antena e cobertura. Os módulos de análise de espectro 5G projetados para interpretar com precisão o comportamento do sinal no espectro FR2 (mmWave) e fornecer mapeamento de cobertura em tempo real são novos recursos essenciais para implantações de MIMO 5G.

  

Os analisadores de espectro RF em campo são usados para medir a utilização de frequência e interferência dentro e entre redes de telecomunicações. Um analisador de espectro RF portátil também pode determinar a precisão de uma transmissão wireless comparando as frequências e larguras de banda de um sinal de saída a um sinal de entrada recebido. O analisador de espectro tornou-se uma valiosa ferramenta de laboratório e fabricação, à medida que novos componentes e topologias de RF são desenvolvidos e implantados. 

• As operações de torre celular utilizam análise de espectro RF avançada para expandir o alcance dos serviços wireless 5G e verificar KPIs de desempenho no turn-up. A análise de espectro em tempo real com espectro de persistência é essencial para analisar opções avançadas de transmissão 5G, como duplex por divisão de tempo (TDD) e compartilhamento dinâmico de espectro (DSS). Com quilômetros de fibra óptica nova e pontuações de novos conjuntos de antenas acompanhando cada nova instalação, as melhores soluções de teste de RF integradas da VIAVI também incluem recursos úteis de verificação de fibra e antena.  
• A blindagem de RF é uma preocupação contínua para redes a cabo legadas que conectam empresas e residências, bem como conexões de antenas de RF coaxiais. A blindagem de RF danificada ou ausente pode levar à interferência induzida de sinais de fuga (saída) ou fuga no cabo que interfere na transmissão por rede cabeada (entrada). Cada cenário beneficia-se de soluções de monitoramento de espectro RF específicas para localizar e eliminar fontes de fuga. Um analisador de espectro RF compacto pode verificar as emissões de equipamentos eletrônicos e a conformidade com os padrões de compatibilidade eletromagnética (EMC).
• Os campos eletromagnéticos (EMF) são prejudiciais para humanos quando estão acima de certos limites. Os provedores de serviços móveis devem realizar continuamente medições de radiação para garantir a conformidade regulatória, bem como a segurança pessoal de funcionários e clientes. 

O analisador de espectro RF diferencia-se do osciloscópio quantificando o comportamento do sinal no domínio de frequência e no domínio de tempo. O analisador de espectro RF do tipo heterodino (ajuste rápido) foi o padrão de mercado por décadas. A medição familiar de amplitude vs. frequência foi concluída pela conversão descendente de sinais de entrada e varredura por meio de um filtro de resolução de banda (RBW). Um detector adicional calculou o valor da amplitude para cada frequência exibida na tela. 

• Análise de espectro em tempo real 
  Um analisador de espectro RF convencional de ajuste rápido fornece apenas uma captura instantânea da amplitude do sinal em um determinado ponto no tempo. Esse método é indicado para sinais estáveis ou consistentes, mas é menos útil para diagnosticar componentes de sinal e ruído imprevisíveis, intermitentes ou transitórios. Para superar essas limitações, a tecnologia RTSA usa o poder de processamento digital para aumentar a taxa de amostragem e armazenar continuamente os resultados, fornecendo uma análise mais completa.
• Análise de espectro 5G 
  A interferência de radiofrequência é um problema comum de 5G RAN que leva a problemas de desempenho, incluindo throughput de dados reduzido e qualidade de voz comprometida. A fonte de interferência pode muitas vezes ser transitória no tempo, bem como na frequência. O RTSA é uma ferramenta eficaz para a análise de espectro 5G, juntamente com uma exibição de espectro persistente para apresentar milhares de pontos de dados simultaneamente. A cor e o brilho são usados para representar graficamente a probabilidade de um determinado sinal aparecer. 

• OneAdvisor 800 
  O OneAdvisor 800 da VIAVI é um analisador de espectro RF portátil multiuso ideal para verificação e troubleshooting de redes RAN. Uma lista impressionante de recursos de análise de espectro RF é destacada pelo espectro de persistência em tempo real de 9 KHz a 44 GHz, análise de interferência RFoCPRI, verificação de fronthaul O-RAN e recursos avançados de localização de interferência. O OneAdvisor 800 também realiza testes de reflexão de cabo e antena, inspeção de fibra e testes OTDR usando fluxos de trabalho de teste pré-configurados.  
• CellAdvisor 5G
  O CellAdvisor 5G é o analisador de espectro 5G portátil mais abrangente e fácil de usar do mercado, projetado para abordar com confiança a complexidade da análise de espectro 5G. Os recursos de RTSA, análise de interferência e exibição de persistência suportam ranges de frequência FR1 e FR2 (mmWave). A varredura de portadora 5G mede a potência de até oito portadoras simultaneamente, enquanto a análise de 5G beam caracteriza a ID de beam individual, o nível de potência e a SNR. Os recursos de teste de fibra e coaxial complementam os recursos avançados de fronthaul, interferência e detecção de PIM em CPRI.

• InterferenceAdvisor 
  O InterferenceAdvisor é uma solução de busca de interferência de RF totalmente automatizada projetada para integração perfeita com um analisador de espectro do OneAdvisor 800. O software InterferenceAdvisor, carregado em um tablet Android, analisa o espectro RF e os dados de energia enquanto está em trânsito. Um mapa de calor intuitivo orienta efetivamente o técnico de RF para a área identificada como o provável epicentro de interferência.