„Entwicklung von Mess-und Berechnungsverfahren zur ... - BMU

Seite 46 von 187 des Abschlussberichtes "Entwicklung geeigneter Mess- und Berechnungsverfahren"
Korrekturfaktor
Signalbandbreite
= 10 ⋅ log
(2.5.7)
Rauschbandbreite
Bei Verwendung eines Gauss-Filters entspricht die Auflösungsbandbreite näherungsweise der
Rauschbandbreite. Somit wäre bei einem 4,6 MHz breiten UMTS Signal und Messung mit
einer RBW von 3 MHz beispielsweise ein Korrekturfaktor von 1,9 dB zum angezeigten Wert
zu addieren. Bei dieser Möglichkeit handelt es sich aber lediglich um eine Abschätzung,
deren Genauigkeit von der Signalform und der Beschaffenheit der im Spektrumanalysator
vorhandenen Auflösungsfilter abhängt. Wie im nächsten Abschnitt gezeigt wird, ist die
UMTS Messung mit älteren Spektrumanalysatoren schon aufgrund des nicht vorhandenen
RMS Detektors stark fehlerbehaftet.
2.5.5.2 Detektor
Neben der richtigen Wahl der Auflösungsbandbreite ist auch eine richtige Wahl des Detektors
entscheidend für korrekte Messergebnisse.
Bei modernen Spektrumanalysatoren werden zur Anzeige der aufgenommenen Spektren
LCD-Displays anstelle von Kathodenstrahlröhren verwendet. Das führt dazu, dass die Auflösung
sowohl der Pegel-, als auch der Frequenzachse begrenzt ist. Besonders bei der Darstellung
großer Frequenzbereiche enthält dann ein Bildschirmpixel die spektrale Information
eines verhältnismäßig großen Teilbereichs. Dabei entfallen auf ein Pixel mehrere Messwerte,
so genannte Samples. Welcher der Messwerte dann durch das Pixel dargestellt wird, hängt
von der gewählten Bewertung durch den Detektor ab.
Die meisten Spektrumanalysatoren verfügen z.B. über (Max) Peak, Min Peak und Average
Detektor; aus EMV Messungen ist darüber hinaus auch der Quasi Peak-Detektor bekannt.
Seltener ist der RMS Detektor. Für die im vorliegenden Bericht beschriebenen EMVU
Messaktivitäten sind primär der (Max) Peak- und der RMS Detektor von Interesse.
Der (Max) Peak-Detektor bringt den Maximalwert zur Anzeige. Aus den Messwerten, die
einem Bildschirmpixel zugeordnet sind, wird derjenige mit dem höchsten Pegel ausgewählt
und angezeigt. Der RMS Detektor berechnet hingegen für jedes Pixel aus den zugehörigen
Samples die Leistung. Das Ergebnis entspricht der Signalleistung innerhalb des durch das
Pixel dargestellten Frequenzbereichs. Mit dem Bezugswiderstand des Analysator ergibt sich
der (zeitliche) Effektivwert der Signal-Eingangsspannung. Für detaillierte Informationen sei
auf [RAU 00] verwiesen.
Laut Vorgaben der 26. BImSchV stellen die Grenzwerte (zeitliche) Effektivwerte dar. Deswegen
wäre prinzipiell ein Effektivwert bzw. RMS Detektor am Spektrumsanalysator zu
wählen. Dieser Detektortyp findet sich allerdings wie oben beschrieben vorrangig in Geräten
der neuen Generation.
Die Messung der Immissionen von GSM Basisstationen basiert, wie weiter unten noch
ausführlich erläutert wird, auf einer Vermessung der Immissionen durch die BCCH Kanäle
mit anschließender Hochrechnung auf den maximalen Anlagenzustand. Das BCCH Signal
weist, wie Bild 2.5.11 darstellt, keine Leistungsregelung auf und ist, von vergleichsweise
kurzen Einbrüchen zwischen den Zeitschlitzen abgesehen, zeitlich konstant. Insofern wird