微波鏈路 (Microwave Link) 是廣播、行動網路及專用網路等各類通訊系統中不可或缺的關鍵元件,能高效傳輸大量資料,具備多項優勢。然而,為克服微波鏈路在應用上可能面臨的挑戰,例如須具備視距 (Line of Sight) 傳輸條件,在部署、安裝與維護階段進行完善測試至關重要。
什麼是微波鏈路 ?
微波鏈路是利用微波頻段,將資料從一個固定地點傳輸至另一個地點的無線通訊方式。此技術已有超過 80 年歷史,並隨著物聯網 (IoT)、5G 發展及 RF 頻譜資源日趨飽和,其部署數量持續增長。
微波鏈路廣泛應用於各種新興場域,主要因其寬頻特性,能高速傳輸大量資料。其他重要特性包括:高頻譜效率、自動發射功率控制,以及自適應編碼和調變 (Adaptive Coding and Modulation;ACM)。此外,微波訊號具備穿透雨、霧與雪等氣候條件的能力,使通訊品質於惡劣天候下依然維持穩定。
微波鏈路設計考量
微波鏈路分為點對點 (Point-to-Point) 及點對多點 (Point-to-Multipoint) 兩種型態,主要組成包括無線電設備與拋物面天線。兩個天線間需保持清晰的視距,方能確保訊號順利傳輸。微波束直接指向接收天線,使鄰近的微波系統能共用相同頻率而不互相干擾,這點與低頻率訊號的傳輸特性不同。
除了應用於 5G,微波鏈路也廣泛用於 4G LTE 及其他舊有行動網路系統。對於需要高效能、高彈性、快速部署與低營運成本的網路環境,廣播業者、政府機關與企業同樣仰賴微波通訊網路來達成其通訊需求。
當微波訊號自發射源傳出時,其能量會向外擴散並覆蓋一個較大的區域,稱為菲涅爾區 (Fresnel Zone)。隨著傳輸距離增加,訊號強度會隨之衰減。因此,在無線網路的部署、安裝與維護過程中,相關工程人員必須將此因素納入考量,以確保通訊效能穩定可靠。
必要的測試項目
唯有確保天線具備穩定效能,才能建立可靠的微波鏈路。若未針對微波回程天線進行增益、回波損耗 (Return Loss) 與電壓駐波比 (VSWR) 等關鍵參數測試,將可能嚴重影響微波鏈路的整體表現。
因此,微波鏈路必須進行全面性的測試,主要測試項目包括:
接收訊號強度 — 測量來自遠端發射器、實際傳輸至無線電接收端天線介面之訊號強度。
接收器靈敏度 — 測量微波無線電能正確解調與解碼數據封包的最低射頻訊號強度。
天線增益 — 衡量天線相較於低增益輻射器對射頻訊號的放大比率。
發射功率 — 測量發射器天線端口輸出的射頻功率,單位為 dBm、瓦特 (W) 或毫瓦 (mW)。
等效全向輻射功率 (Effective Isotropic Radiated Power;EIRP) — 估算理想全向天線輻射輸出功率的計算值。
訊號雜訊比 (Signal-to-noise Ratio;SNR) — 量測特定訊號接收強度與雜訊底層之間的比值,單位為分貝 (dB)。
測試解決方案
Anritsu 安立知提供多項測試解決方案,確保微波鏈路的正確部署、安裝、運作及維護。
Field Master™ 頻譜分析儀
Field Master Pro 手持式頻譜分析儀,提供業界頂尖的射頻性能,配備觸控螢幕。該機型具備選配的即時頻譜分析、電纜與天線分析、干擾偵測以及 5G/LTE 基地台測試功能,專為因應當前各類無線技術的測試挑戰而設計。
Spectrum Master™ 超便攜頻譜分析儀
Spectrum Master 超便攜頻譜分析儀以 USB 供電,並可由 Windows 作業系統裝置控制,具備實驗室、製造及現場測試的高度靈活性。作為業界首款可持續覆蓋至 170 GHz 的解決方案,其卓越的性價比,遠超傳統桌上型儀器。
Spectrum Master™ 手持式頻譜分析儀
Spectrum Master 手持式頻譜分析儀具備高頻率及訊號強度量測精度,操作介面直覺且智慧。作為業界標準機種,Spectrum Master 採用輕巧耐用的設計,提供多元靈活的測量解決方案。其頻率範圍涵蓋 9 kHz 至 20 GHz,適用於頻譜清理與監控、干擾搜尋與抑制,以及各類通用測量。
Site Master™ 手持式電纜與天線分析儀
Site Master 手持式纜線與天線分析儀,專為同軸及波導系統的現場安裝、故障排除與維護而設計。其內建四接收器架構,具備全反向雙埠測試功能,能提供高解析度的故障距離 (Distance-to-Fault;DTF) 量測。另提供向量網路分析儀 (VNA) 及向量電壓計 (VVM) 等擴充功能,進一步提升測試靈活性與儀器效能。
向量網路分析儀
ShockLine MS46131A 為單埠 VNA,頻率範圍從 1 MHz 至 43.5 GHz,特別適用於微波鏈路中的天線量測。ShockLine MS46522B 提供涵蓋 E-Band 頻段的機型,搭配分離式發射與接收模組,適用於 5G 微波回程測試中的毫米波 (mmWave) 量測,兼具高效能、低成本與操作便利性。