作者：SAF Technika , Aivis Danovskis 译者：广州虹科Sophia
第1部分 常规天线对准
安装微波点对点链路最重要的阶段之一就是天线系统的正确对准。任何未对准都会导致不稳定的运行，并会降低链路预算，从而影响链路的整体可靠性。尽管通常很简单，但如果未正确完成，则某些链接上的对齐可能会非常耗时且令人沮丧。本文将解决工程师有时会遇到的对准挑战，并提供实现最佳链接性能的一般说明和技术。在安装微波广播系统之前，请了解：
- 根据链路预算计算，您的目标接收信号电平（以及RSSI电压）是多少？通常，该场中的目标接收信号电平在理论值的+/- 3dB之内。
- 用于对齐的方位角和仰角，例如，来自“路径损耗”链接预算。
有条理的对准应视为两个阶段的过程：粗对准和精细对准。垂直平面对齐（上/下倾斜）最具挑战性。
要进行粗略对齐，请使用Google Earth（或类似工具）将天线方向与靠近天线位置的地标对齐，并朝着远端天线（例如，山脉，建筑物等）对齐，以粗略地对准天线。如果要在地标很少的区域中建立链接，则可以使用风筝，气球，泛光灯，照明弹或镜子反射等自制地标。指南针或GPS可能是另一个有用的工具（请注意True和Magnetic方位之间的区别）。使用指南针时，请注意，诸如塔之类的大型金属结构会扭曲指南针的读数。
精调通常是通过无线电的RSSI电压输出端口完成的。
要考虑的要点：
- 在将无线电带到现场之前，请确保无线电已完全安装好并在工作台上进行了测试。
- 首先禁用ACM和ATPC，然后根据链路预算（Tx功率，调制，频率信道）配置两个无线电。成功完成预先计算的Rx级别后，您可以根据需要启用ACM和ATPC。
- 如果可能的话，在每个末端都有一个团队。在两个站点之间旅行是令人沮丧且耗时的，因为对齐过程需要大量来回操作。
- 一次只能调整链接的一侧。
- 请注意，旁瓣上的天线对准错误。尝试越过最好的接收信号。辐射图除了较大的主瓣外，还包含较小的旁瓣。如果您收到的信号小于或等于计算的RSL20dB，则您可能已经发现了旁瓣。继续缓慢扫过那个瓣，看看是否可以找到主瓣。
- 同意天线极化。尝试对准天线而仅仅发现另一个团队正在使用相反的极化可能会令人沮丧。不要忘记17/24GHz频段无线电的交叉极化要求。开始对齐之前，应对此达成一致。如果Rx水平仍然顽强地保持不变，则再次检查不会有任何伤害。通常，无意识地交叉极化的无线电将显示20-30dB或更大的信号损耗。
- MW点对点系统必须具有清晰的无线电视线。即使远程站点具有清晰的眼睛可见性，无线电视线仍由菲涅耳区域定义。无线电束的菲涅耳区是一个椭圆形区域，紧邻视觉路径。它的宽度取决于信号路径的长度和信号的频率。如果坚硬的物体（例如山脊或建筑物）离信号路径太近，则会降低无线电信号的强度，并且无法达到所需的Rx级别。即使障碍物没有遮挡直视的视线，也会发生这种情况。可以计算菲涅耳区域的必要间隙，在设计链接时必须将其考虑在内。
- 在城市地区进行短链路对准时，请尽量避免与反射平面（如路径中间的屋顶或湖泊）的反射信号对准。为避免此类错误，请始终从顶部开始进行垂直平面扫描，这意味着在开始之前应将天线“对准天空”。
第二部分 使用频谱仪进行天线对准
我将介绍一种不同的，更有效的对准天线方法，而不管其尺寸如何。该方法涉及使用频谱分析仪。
当然，有些人会反对，说用于点对点射频的频谱分析仪非常昂贵，并且是不必要的奢侈品。考虑到这一点，SAF Tehnika创建了一系列价格合理的频谱分析仪，它们是世界上最小（袖珍）的独立设备。
但是，该帖子并非旨在用于特定产品的商业广告-几乎任何频谱分析仪都可以用于天线对准。分析仪之间的区别在于该过程的简易性，快速性和便捷性。
首先，我们必须记住为什么正确对准天线很重要，并且每个丢失的dB都会对链路性能产生影响，尤其是在与客户达成一致的SLA方面。每错过一个dB，都会增加年度链路停机时间并降低其可用性，这对潜在客户来说可能是一个缺点，无论您是服务提供商，移动运营商还是安装与维护公司。
通常，对准天线时存在两个潜在问题。首先–对准小天线时，很难避免旁瓣。第二–使用更大的天线（6ft / 1.8m及以上），困难在于找到初始信号。
频谱分析仪如何帮助解决这两个问题？我将使用SAF Tehnika制造的频谱分析仪Spectrum Compact给出示例。
频谱分析仪是一种用于测量信号幅度随频率变化的仪器。换句话说，如果接收到的信号电平为-50dBm，则无线电接口将仅显示该数字，而频谱分析仪将显示信号的形状和强度。下面给出一个例子。
任何天线的关键参数是其辐射方向图。它描述了天线将如何发送信号。观察辐射方向图，可以立即清楚地看到信号在多个路径（方向）中传播。这些路径称为波瓣。每个天线都有一个主瓣和几个旁瓣。主瓣和旁瓣之间的放大差异（信号强度）通常约为20 dB。当然，这随天线尺寸，频率和等级而变化。低频的小型天线通常具有较强的旁瓣，这有时会导致安装人员将天线对准旁瓣而不是主瓣。
当执行天线扫描并找到初始信号时，安装人员通常会坚持使用该第一信号，并且不会继续进行天线扫描。如果此初始信号恰好是旁瓣，则天线很可能会与其对准，从而导致较差的链路性能。使用电压表或使用收音机的内置指示器执行初始天线扫描只会给您一个数值，而不会知道天线要对准的信号。电压表（RSSI）方法的准确性取决于无线电本身的准确性，其用户界面的刷新速度和灵敏度级别。
使用Spectrum Compact（频谱分析仪）的好处包括：
- 接收机灵敏度比收音机更好，可以快速发现初始信号 更好的扫描速度/刷新率，可以更快地进行天线扫描
- EMC保护和测试和测量设备的精度–这些结果可以用作任何潜在问题的证明
- 更好的分辨率–可以识别并对准正确的信号。无线电通常具有较宽的接收器滤波器，因此功率读数值可能会受到相邻信道的影响
- 信号的视觉表示。这有助于确定潜在的问题，例如反射，干扰和硬件损坏 信号电平以dBm为单位-无需将电压转换为dBm
几乎每个频谱分析仪（包括Spectrum Compact）都具有多种可能的跟踪模式。显示的数据将取决于所选的跟踪模式。例如，“最大保持”跟踪模式将在屏幕上添加另一条频谱曲线，显示此跟踪模式下获得的最大信号强度。这对天线对准非常有帮助，因为您不再需要记住已达到的最高信号电平，而在完整的天线扫描之后，它们会显示在屏幕上。为了将天线对准主瓣，您只需将其向后旋转，直到实时读数与先前记录的“最大保持”曲线匹配为止。除此之外，您还可以验证没有干扰，并且天线未对准反射信号。
让我给你一个正确对准天线的频谱曲线的例子，以及屏幕上的“最大保持”轨迹。从图片中，您可以看到：
- 实时读数（白线）与“最大保持”曲线（蓝线）匹配
- 信号的顶部甚至没有任何陷波或尖峰。这意味着没有反射，硬件故障或意外褪色
- 相邻信道没有任何信号，因此频谱清晰，安装的链路不应受到任何干扰问题
为了确定信号的绝对功率，必须使用Spectrum Compact的“带内功率”功能。在其他频谱分析仪中，该功能也可以称为“信道功率测量”。这是一个数学函数，将所有单独的频谱能量点相加，并提供信号的绝对功率电平。换句话说，绝对功率电平是在无线电管理图形界面中显示并在链路预算计算中提供的数字。
这是另一个示例，显示了频谱分析仪如何在安装过程中帮助识别无线电信号传播问题。我们可以看到“带内功率”值与链路预算计算相匹配，但是信号曲线已损坏。
这种现象不会影响功率值，但肯定会影响信噪比，因此链路将无法达到预期的性能。如果使用经典的电压表方法，则在安装过程中不会注意到这一点，并且故障排除团队将不得不返回现场以查找此问题。
