TÍNH TOÁN TỔNG ĐỘ NHẬY ĐẲNG HƯỚNG TIS TỪ TỔNG MỨC CÔNG SUẤT BỨC XẠ TRP TRONG BÀI ĐO ĂNG TEN

Phép đo TRP và TIS

Khi đánh giá các thiết bị không dây hiện đại, việc thực hiện các bài đo thông số TRP và TIS là bắt buộc để đánh giá hiệu năng của thiết bị đó.

Thông số TRP được đo bằng việc thực hiện đo mức công suất bức xạ tại nhiều điểm xung quanh thiết bị. Tổng các giá trị đo được chính là mức tổng công suất bức xạ TRP.

Thông số TIS cũng được thực hiện tại nhiều điểm đo như vậy. Tại mỗi điểm đo cần xác định được độ nhậy và việc này thường mất khá nhiều thời gian.

Có khá nhiều nhà phát triển thực hiện các bài đo này trong phòng thí nghiệm. Thông thường để thực hiện bài đo TRP, TIS cũng như nhiều bài đo khác cho ăng ten, họ cần phải đầu tư với một ngân sách khá lớn với các thiết bị đo lường hiện đại.

Hệ thống đo RMS của MegiQ là một giải pháp đo TRP phù hợp cho các khách hàng có nguồn ngân sách eo hẹp, mà vẫn có được các kết quả đo khá chính xác so với các hệ thống đắt tiền. Khi các đặc tính của bộ thu phát RF (chip) được biết trước hoặc đo được, thông số TIS cũng có thể tính toán được thông qua kết quả đo TRP với chỉ thêm một phép đo bổ sung đơn giản.

Nhiễu

Các thiết bị không dây thường là một bộ phận nằm trong các hệ thống lớn gồm các bộ vi xử lý tốc độ cao, màn hình hiển thị và các bộ đổi nguồn. Khi ăng ten được tích hợp trong thiết bị không dây này, các bộ phận khác của hệ thống có thể tạo ra mức nhiễu lớn ảnh hưởng đến ăng ten. Các tác động này làm tăng mức nhiễu nền, do đó làm giảm độ nhậy thu của ăng ten. Đây là các vấn đề khá nghiêm trọng đối với các thiết bị hoạt động ở băng tần dưới 1.5 GHz cũng như các băng tần của tín hiệu Wifi (2.4 GHz và 5 GHz).

Các nguồn nhiễu nội này làm giảm độ nhậy thu của ăng ten trong điều kiện hoạt động thực tế so với thiết kế ban đầu, và đây là lý do chính tại sao thông số TIS lại quan trọng trong việc thiết kế ăng ten.

Việc đo độ nhậy thu thường chỉ được thực hiện trong phòng thí nghiệm với thiết các thiết bị đã được hiệu chuẩn cũng như cần có phòng câm để thực hiện. Tuy nhiên cũng có một phương pháp khác, sử dụng thông số cường độ tín hiệu thu RSSI và không yêu cầu các nguồn tín hiệu hiệu chuẩn cho bài đo độ nhậy thu của ăng ten.

Thiết lập hệ thống đo RMS-0740 của MegiQ để đo TRP

Mối quan hệ giữa TRP và TIS

Hầu hết các thiết bị không dây đều sử dụng chung ăng ten cho cả phía phát và phía thu. Do tín hiệu thu được và tín hiệu phát ra đi qua cùng một ăng ten, nên cả hai tín hiệu này đều có chung mức tăng ích của ăng ten trong cả hai đường tín hiệu.

Tín hiệu theo một hướng nhất định được khuếch đại bởi độ tăng ích của ăng ten theo hướng đó. Nếu tăng ích lớn hơn 0 dB, tín hiệu được khuếch đại, ngược lại nó sẽ bị suy giảm bởi ăng ten. Cả hai thông số TRP và TIS phụ thuộc vào cùng một độ tăng ích ăng ten.

Chuyển đổi TIS từ TRP

Khi giá trị thông số TRP đã đo được và mức công suất phát của bộ phát đã biết (hoặc đo được), tăng ích của ăng ten có thể tính toán được bằng cách chia TPR cho mức công suất phát. Do TRP là một giá trị “đẳng hướng”, tăng ích của ăng ten cũng là một giá trị “đẳng hướng” và được gọi là Tổng mức tăng ích đẳng hướng TIG với đơn vị là dBi.

Thông số TIG cũng chính là một phép đo hiệu năng của ăng ten, thông số này mô tả mức năng lượng bức xạ ra so với năng lượng đầu vào của ăng ten. Do luôn có sự suy hao nội nên TIG luôn luôn nhỏ hơn 0 dBi.

Thông số TIS có thể tính toán được dựa trên mối liên hệ giữa TIG và độ nhậy máy thu. Khi độ nhậy của máy thu đã biết (đo được) cũng như TIG đã xác định (được tính toán từ TRP), thông số TIS có thể tính toán được thông qua công thức sau:

• TIG = TRP / Ptx, hoặc theo dB: TIG = TRP - Ptx

• TIS = TIG * Srx, hoặc theo dB: TIS = TIG + Srx

Trong đó Ptx: Công suất phát, Srx: Độ nhậy thu

Nguồn: RSI