ITBO20100427A1

ITBO20100427A1 - METHOD OF CALIBRATING A CAVITY FILTER IN A RADIOFREQUENCY TRANSMITTER SYSTEM

Info

Publication number: ITBO20100427A1
Application number: IT000427A
Authority: IT
Inventors: Antonello Giovannelli; Alfredo Pertot
Original assignee: Elenos S R L
Priority date: 2010-07-01
Filing date: 2010-07-01
Publication date: 2012-01-02

Description

“METODO PER LA TARATURA DI UN FILTRO A CAVITA’ IN UN IMPIANTO TRASMETTITORE A RADIOFREQUENZA” "METHOD FOR CALIBRATING A CAVITY FILTER IN A RADIOFREQUENCY TRANSMITTER SYSTEM"

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invenzione si inquadra nel settore tecnico relativo alla gestione degli impianti di trasmissione di potenza operanti nel campo delle radiofrequenze, e delle relative apparecchiature elettroniche ed elettromeccaniche. The present invention is part of the technical sector relating to the management of power transmission systems operating in the field of radio frequencies, and of the related electronic and electromechanical equipment.

In particolare, l'invenzione riguarda un metodo per la taratura dei filtri a cavità, operanti nei predetti impianti fra i dispositivi amplificatori di potenza e le antenne trasmittenti. In particular, the invention relates to a method for calibrating the cavity filters operating in the aforementioned systems between the power amplifier devices and the transmitting antennas.

E’ noto che negli impianti di trasmissione in radiofrequenza, ad esempio i trasmettitori di segnali radiotelevisivi o di telefonia, o altre apparecchiature RF di potenza, il segnale che viene fornito in uscita dall’antenna trasmittente viene precedentemente amplificato per mezzo di dispositivi amplificatori di potenza. It is known that in radio frequency transmission systems, for example transmitters of radio and television signals or telephony, or other RF power equipment, the signal that is output from the transmitting antenna is previously amplified by means of power amplifier devices. .

In tali dispositivi, per via delle elevate potenze elettriche da trasferire al carico e per evitare per quanto possibile inquinamenti elettromagnetici su frequenze esterne alla banda utile del segnale, è particolarmente importante che le relative funzioni di trasferimento vengano realizzate nel modo più accurato possibile e con la massima efficienza. In these devices, due to the high electrical powers to be transferred to the load and to avoid as far as possible electromagnetic pollution on frequencies outside the useful signal band, it is particularly important that the relative transfer functions are carried out as accurately as possible and with the maximum efficiency.

Allo scopo di controllare con precisione la banda di frequenza del segnale vengono utilizzati filtri LC, le cui prestazioni in termini di accuratezza nella trasmissione delle frequenze all'interno della banda di lavoro, e nell’attenuazione delle frequenze al di fuori della stessa, nonché di efficienza della trasmissione del segnale, sono fondamentali per determinare le prestazioni e la qualità dell’apparecchiatura RF. In order to precisely control the frequency band of the signal, LC filters are used, whose performance in terms of accuracy in the transmission of frequencies within the working band, and in the attenuation of frequencies outside it, as well as signal transmission efficiency, are critical in determining the performance and quality of the RF equipment.

Un trasmettitore di segnali in radiofrequenza deve garantire una elevata purezza spettrale, per non creare interferenze ai danni di altri servizi di radiocomunicazione. A tale proposito, per ogni tipologia di trasmissione radioelettrica esistono appropriate norme tecniche, valide a livello nazionale o transnazionale, che stabiliscono i livelli massimi dei disturbi che possono essere irradiati dal trasmettitore. Per ottenere un risultato di pulizia spettrale compatibile con le suddette norme, il progetto del trasmettitore, indipendentemente da quale sia la banda di frequenze utilizzata ed il formato di modulazione analogico o digitale, deve prevedere uno stadio di filtraggio a valle dello stadio di amplificazione di potenza, subito prima del connettore di uscita RF (al quale viene collegata l’antenna per la radiodiffusione). A radio frequency signal transmitter must guarantee a high spectral purity, in order not to create interference to the detriment of other radio communication services. In this regard, for each type of radioelectric transmission there are appropriate technical standards, valid at national or transnational level, which establish the maximum levels of disturbances that can be radiated by the transmitter. To obtain a spectral cleaning result compatible with the aforementioned standards, the design of the transmitter, regardless of which frequency band is used and the analog or digital modulation format, must include a filtering stage downstream of the power amplification stage. , just before the RF output connector (to which the broadcast antenna is connected).

In particolare, prima di essere inviato all’antenna, il segnale di potenza in uscita daN’amplificatore viene fatto passare attraverso un filtro passa-banda, destinati ad attenuare in modo sostanziale le componenti spettrali del segnale che risultano esterni alla banda assegnata alla particolare trasmissione. In particolare, tale filtro ha lo scopo di evitare le interferenze su frequenze adiacenti a quelle della banda assegnata, dovuti a rientri di segnale captati dall’antenna e reimmessi in circuito. In particular, before being sent to the antenna, the power output signal from the amplifier is passed through a band-pass filter, intended to substantially attenuate the spectral components of the signal that are external to the band assigned to the particular transmission. . In particular, this filter has the purpose of avoiding interference on frequencies adjacent to those of the assigned band, due to the re-entry of the signal picked up by the antenna and fed back into the circuit.

Il sopra citato filtro è solitamente del tipo cosiddetto “a cavità”, vale a dire un dispositivo elettromeccanico particolarmente adatto all’uso in radiofrequenza quando le potenze in gioco comprese fra le centinaia di Watt e alcuni Kilowatt. The aforementioned filter is usually of the so-called "cavity" type, that is, an electromechanical device particularly suitable for use in radiofrequency when the powers involved are between hundreds of Watts and a few Kilowatts.

Nella sua forma più semplice un filtro a cavità di tipo noto è costituito, dal punto di vista fisico, da un circuito risonante LC, nel quale il valore dell’induttanza L è fisso, mentre il valore della capacità C è variabile. In its simplest form, a known type cavity filter consists, from the physical point of view, of an LC resonant circuit, in which the value of the inductance L is fixed, while the value of the capacitance C is variable.

Da un punto di vista meccanico, il filtro è costruito all’interno di un contenitore metallico. La forma del contenitore è solitamente cilindrica, ma sono altresì noti filtri a cavità realizzati in contenitori a sezione poligonale. All’interno del contenitore è realizzata una parte meccanica fissa, che costituisce l’induttanza e che si trova nella parte superiore del contenitore. Nella parte inferiore è disposta un’armatura mobile all’interno del contenitore la quale, unitamente alle pareti del contenitore stesso, definisce una cavità di volume variabile, la quale costituisce la capacità variabile del filtro. From a mechanical point of view, the filter is built inside a metal container. The shape of the container is usually cylindrical, but cavity filters made in polygonal section containers are also known. Inside the container there is a fixed mechanical part, which constitutes the inductance and which is located in the upper part of the container. In the lower part there is a movable armature inside the container which, together with the walls of the container itself, defines a cavity of variable volume, which constitutes the variable capacity of the filter.

La regolazione dell’armatura mobile avviene per mezzo di una vite di sintonia, azionabile dall’esterno del contenitore mediante un’idonea manopola. The adjustment of the mobile armature takes place by means of a tuning screw, which can be operated from the outside of the container using a suitable knob.

Due loop di accoppiamento, che collegano elettricamente il circuito risonante ad altrettanti connettori RF, costituiscono rispettivamente l’ingresso e l’uscita del filtro a cavità. Two coupling loops, which electrically connect the resonant circuit to as many RF connectors, respectively constitute the input and output of the cavity filter.

Un filtro a cavità passa-banda, del tipo normalmente utilizzato in uscita dagli amplificatori di potenza in un impianto di trasmissione RF, è generalmente costituito da due o più dei moduli sopra descritti, opportunamente collegati fra loro in modo del tutto noto. A band-pass cavity filter, of the type normally used at the output of power amplifiers in an RF transmission system, generally consists of two or more of the modules described above, suitably connected together in a fully known way.

I filtri passa-banda a cavità sopra descritti, e in particolare quelli multistadio, sono in grado di operare al meglio delle proprie capacità solo se sono perfettamente tarati. La risposta in frequenza del filtro dipende infatti da una regolazione ottimale delle capacità variabili in esso presenti. Il valore di tali capacità viene impostato empiricamente da tecnici specializzati durante l'installazione deirimpianto di trasmissione, direttamente nel sito operativo dell’impianto. The cavity band-pass filters described above, and in particular the multistage ones, are able to operate at the best of their capabilities only if they are perfectly calibrated. The frequency response of the filter in fact depends on an optimal regulation of the variable capacities present in it. The value of these capacities is set empirically by specialized technicians during the installation of the transmission system, directly at the plant's operating site.

Le tarature vengono solitamente effettuate per mezzo di appositi strumenti che iniettano segnale a bassa potenza (dell’ordine dei milliwatt) nel connettore di ingresso, e che leggono il corrispondente segnale in uscita dal connettore di uscita. Le procedure di taratura sono complesse e alquanto empiriche, per cui il risultato finale dipende molto anche dalla competenza e dall’esperienza dell’operatore. Calibrations are usually carried out by means of special instruments that inject low-power signal (of the order of milliwatts) into the input connector, and which read the corresponding output signal from the output connector. The calibration procedures are complex and somewhat empirical, so the final result also depends a lot on the competence and experience of the operator.

La taratura, e soprattutto la gestione del corretto funzionamento dei filtri a cavità in un impianto di trasmissione RF, presentano una serie di inconvenienti, che possono rendere poco efficiente e costosa la gestione dei predetti filtri sul lungo periodo. The calibration, and above all the management of the correct operation of the cavity filters in an RF transmission system, have a series of drawbacks, which can make the management of the aforementioned filters inefficient and expensive in the long term.

In primo luogo, il fatto che la taratura venga effettuata a bassa potenza non garantisce di per sé che il filtro così tarato funzioni in maniera ottimale anche alle potenze operative nominali le quali, come già detto, sono solitamente dell’ordine di grandezza dei Kilowatt. Anche le operazioni di taratura più accurate si rivelano pertanto forzatamente approssimate, e in qualche modo effettuate “al buio”, senza cioè avere un riscontro diretto e preciso della reale risposta del filtro alle normali potenze di funzionamento. In the first place, the fact that the calibration is carried out at low power does not in itself guarantee that the filter thus calibrated works optimally even at the nominal operating powers which, as already mentioned, are usually of the order of magnitude of Kilowatts. Even the most accurate calibration operations are therefore forced to approximate, and in some way carried out "in the dark", ie without having a direct and precise confirmation of the real response of the filter to normal operating powers.

Un altro inconveniente è dato dal fatto che la taratura dei filtri a cavità tende a degradarsi col passare del tempo. Questo avviene principalmente per effetto degli sbalzi di temperatura, ma anche a causa dell’azione di altri agenti atmosferici e dell’inevitabile variazione sul lungo periodo delle caratteristiche dei materiali che costituiscono i filtri. Another drawback is given by the fact that the calibration of the cavity filters tends to degrade over time. This occurs mainly due to temperature changes, but also due to the action of other atmospheric agents and the inevitable long-term variation of the characteristics of the materials that make up the filters.

L’effetto di degradazione della taratura, e quindi di perdita di efficienza dei filtri a cavità avviene gradualmente, ma in modo incostante e non facilmente prevedibile. Allo scopo di mantenere gli impianti in condizioni operative adeguate si rivela necessario pertanto prevedere operazioni periodiche di controllo dei suddetti filtri, di misurazione delle loro prestazioni e di eventuale ritaratura degli stessi. The degradation effect of the calibration, and therefore the loss of efficiency of the cavity filters occurs gradually, but in an inconsistent and not easily predictable way. In order to keep the plants in adequate operating conditions, it is therefore necessary to provide for periodic operations to check the aforementioned filters, to measure their performance and, if necessary, to recalibrate them.

Tali operazioni vengono naturalmente eseguite da tecnici competenti; richiedono tempi lunghi, sia per l'effettuazione delle operazioni sul posto sia per gli spostamenti verso i siti, spesso piuttosto distanti fra loro e dai centri abitati; devono essere effettuate fuori linea, per cui l'impianto trasmettitore deve essere disattivato durante il controllo; per tutti i motivi di cui sopra, le operazioni di verifica dei filtri risultano anche particolarmente costose. These operations are naturally carried out by competent technicians; they require a long time, both for carrying out operations on site and for moving to sites, often quite distant from each other and from inhabited centers; they must be carried out offline, so the transmitter system must be deactivated during the check; for all the above reasons, the filter check operations are also particularly expensive.

Uno scopo della presente invenzione è quello di proporre un metodo per la taratura di un filtro a cavità in un impianto trasmettitore in radiofrequenza che possa essere eseguito in modo sostanzialmente automatizzato. An object of the present invention is to propose a method for the calibration of a cavity filter in a radio frequency transmitter system which can be carried out in a substantially automated way.

Un altro scopo dell’invenzione è quello di proporre un metodo per la taratura di un filtro a cavità che possa essere eseguito mantenendo il filtro stesso in linea nell’impianto trasmettitore. Another purpose of the invention is to propose a method for calibrating a cavity filter that can be performed by keeping the filter itself in line in the transmitter system.

Un ulteriore scopo dell’invenzione è quello di proporre un metodo per la taratura di un filtro a cavità che consenta di eseguire la taratura con segnali di potenza comparabile con quella operativa del filtro. A further purpose of the invention is to propose a method for the calibration of a cavity filter that allows to perform the calibration with power signals comparable with the operating one of the filter.

Ancora uno scopo dell’invenzione è quello di proporre un metodo per la taratura di un filtro a cavità che ne consenta sia l’esecuzione che la verifica in remoto, senza cioè che sia necessaria la presenza in loco di un operatore. Gli scopi sopra citati vengono interamente ottenuti, in accordo con il contenuto delle rivendicazioni, da un metodo per la taratura di un filtro passabanda a cavità attuabile in un impianto trasmettitore a radiofrequenza, il quale comprende un’apparecchiatura trasmittente collegata a un’antenna trasmittente con l’interposizione del predetto filtro passa-banda. Another purpose of the invention is to propose a method for calibrating a cavity filter that allows both its execution and remote verification, that is, without the need for an operator to be present on site. The aforementioned purposes are entirely achieved, in accordance with the content of the claims, by a method for the calibration of a cavity bandpass filter which can be implemented in a radio frequency transmitter system, which comprises a transmitting apparatus connected to a transmitting antenna with the interposition of the aforementioned band-pass filter.

L’apparecchiatura trasmittente comprende inoltre uno strumento di misura a ponte riflettometrico, per misurare la potenza in uscita e in ingresso dall’apparecchiatura, e mezzi di comunicazione remota, atti a consentire a un operatore remoto di accedere alle misurazioni. The transmitting equipment also includes a reflectometric bridge measuring instrument, to measure the power output and input from the equipment, and remote communication means, designed to allow a remote operator to access the measurements.

Il metodo per la taratura secondo l'invenzione comprende una sequenza di fasi operative successive, ciascuna delle quali comprende: l'iniezione in uscita dall’apparecchiatura di un segnale di prova Sd di frequenza fO e potenza PO predefinita per mezzo dello strumento a ponte riflettometrico; la corrispondente rilevazione del valore del relativo segnale riflesso Sr per mezzo del medesimo strumento; la memorizzazione del suddetto valore in un’area di memoria dell’unità di elaborazione prevista nell’apparecchiatura trasmittente. The method for the calibration according to the invention comprises a sequence of successive operating steps, each of which comprises: the injection at the output of the equipment of a test signal Sd with a predefined frequency fO and power PO by means of the reflectometric bridge instrument ; the corresponding measurement of the value of the related reflected signal Sr by means of the same instrument; the storage of the aforementioned value in a memory area of the processing unit provided in the transmitting equipment.

In ciascuna delle fasi operative la frequenza f del segnale di prova Sd viene variata di una quantità Af predefinita, in modo da coprire una banda di frequenze maggiore della banda passante Bp del filtro a cavità e da comprendere la banda passante Bp del filtro. In each of the operating phases the frequency f of the test signal Sd is varied by a predefined quantity Af, so as to cover a band of frequencies greater than the pass band Bp of the cavity filter and to include the pass band Bp of the filter.

Le caratteristiche dell'invenzione, così come risulteranno dalle rivendicazioni, sono evidenziate nella seguente descrizione dettagliata, con riferimento alle tavole di disegno allegate, nelle quali: The characteristics of the invention, as will appear from the claims, are highlighted in the following detailed description, with reference to the attached drawing tables, in which:

la figura 1 illustra uno schema a blocchi di un trasmettitore di potenza in radiofrequenza, collegato a un filtro a cavità e a un’antenna trasmittente, atto ad attuare il metodo secondo l’invenzione; Figure 1 illustrates a block diagram of a radio frequency power transmitter, connected to a cavity filter and a transmitting antenna, suitable for implementing the method according to the invention;

la figura 2 illustra un grafico della curva di risposta tipica di un filtro passa-banda; Figure 2 illustrates a graph of the typical response curve of a band-pass filter;

la figura 3 illustra un grafico della risposta in riflessione del filtro a cavità in una sessione di controllo della taratura per punti del medesimo filtro effettuata secondo l’invenzione. Figure 3 illustrates a graph of the response in reflection of the cavity filter in a control session of the calibration by points of the same filter carried out according to the invention.

La figura 1 illustra, in modo del tutto schematico e a puro titolo esemplificativo, la configurazione della parte finale di un impianto trasmettitore 100 operante in radiofrequenza, del tipo solitamente utilizzato per trasmissioni radiotelevisive. Figure 1 illustrates, in a completely schematic way and purely by way of example, the configuration of the final part of a transmitter system 100 operating in radio frequency, of the type usually used for radio and television transmissions.

In particolare, l'impianto trasmettitore 100 comprende un’apparecchiatura trasmittente 10 avente configurazione nota, provvista di un ingresso 11 per il segnale da trasmettere un’uscita di potenza 12, atta a fornire un segnale da trasmettere compreso in una banda operativa predefinita di frequenze. In particular, the transmitter system 100 comprises a transmitting apparatus 10 having a known configuration, provided with an input 11 for the signal to be transmitted and a power output 12, suitable for supplying a signal to be transmitted included in a predefined operating band of frequencies .

AN’uscita di potenza 12 è collegato un ingresso 21 di un filtro passabanda 20 del tipo a cavità, accordato in modo da consentire il transito dell’intera banda del predetto segnale da trasmettere, e da bloccare segnali e disturbi a frequenze maggiori e minori. AN input 21 of a cavity-type bandpass filter 20 is connected to the power output 12, tuned in such a way as to allow the transit of the entire band of the aforementioned signal to be transmitted, and to block signals and disturbances at higher and lower frequencies.

Un’antenna trasmittente 30 è collegata all’uscita 22 del filtro 20, e provvede a irradiare il segnale ricevuto. A transmitting antenna 30 is connected to the output 22 of the filter 20, and radiates the received signal.

In sostanza, idealmente, il predetto filtro 20 si comporta, nei confronti del segnale in ingresso, come un’impedenza di valore nullo per le frequenze comprese nella propria banda passante, e come un’impedenza di valore infinito per le frequenze esterne a tale banda. In pratica, il segnale in ingresso nel filtro 20 subisce attenuazioni prossime allo zero, e approssimativamente costanti, all’interno della banda passante del filtro 20, e attenuazioni molto elevate all’esterno della medesima banda, che aumentano progressivamente all’allontanarsi delle frequenze da quelle comprese in tale banda passante. In prossimità delle frequenze di taglio, l’attenuazione subisce variazioni tanto più accentuate quanto maggiore è l’ordine del filtro. In essence, ideally, the aforementioned filter 20 behaves, with respect to the input signal, as an impedance of zero value for the frequencies included in its own passband, and as an impedance of infinite value for the frequencies outside that band. . In practice, the signal entering the filter 20 undergoes attenuations close to zero, and approximately constant, inside the pass band of the filter 20, and very high attenuations outside the same band, which progressively increase as the frequencies to be moved away. those included in this passband. Near the cut-off frequencies, the attenuation undergoes variations that are all the more accentuated the greater the order of the filter.

Ciascun filtro 20, in funzione della propria struttura e delle proprie possibilità di regolazione, possiede pertanto una curva di risposta di attenuazione tipica in funzione delle frequenze del segnale che riceve in ingresso. Tale curva di risposta viene ottimizzata in fase di taratura iniziale da parte del tecnico installatore. A titolo di esempio, in figura 2 è illustrata una tipica curva di risposta dell’attenuazione introdotta da un filtro a cavità 20 sul segnale che lo attraversa. Each filter 20, according to its own structure and its own adjustment possibilities, therefore has a typical attenuation response curve as a function of the frequencies of the signal it receives at the input. This response curve is optimized during the initial calibration by the installer. By way of example, Figure 2 illustrates a typical response curve of the attenuation introduced by a cavity filter 20 on the signal that passes through it.

In un impianto trasmettitore di tipo noto e comunemente installato, l’apparecchiatura trasmittente 10 comprende, oltre a uno o più amplificatori di potenza 10a e ai relativi dispositivi accessori, uno strumento di misura 15 del segnale in transito sulla predetta uscita 12, provvisto di un ponte riflettometrico. Tale strumento 15 è atto ad effettuare, secondo modalità note, misurazioni relative alla potenza istantanea all’uscita dell’apparecchiatura trasmittente 10, sia quella diretta, vale a dire in uscita dal trasmettitore 10, sia quella riflessa, cioè quella di rientro nel medesimo trasmettitore per effetto di riflessioni dovute a disadattamenti nel carico a valle. Tali misurazioni vengono in genere effettuate per consentire l’attivazione di idonee protezioni in caso di danneggiamento dell’antenna trasmittente o del filtro interposto, in modo da evitare danneggiamenti a carico dello stadio di potenza del trasmettitore. In a transmitter system of a known and commonly installed type, the transmitting apparatus 10 comprises, in addition to one or more power amplifiers 10a and the related accessory devices, an instrument 15 for measuring the signal in transit on the aforementioned output 12, provided with a reflectometric bridge. This instrument 15 is able to carry out, according to known methods, measurements relating to the instantaneous power at the output of the transmitting apparatus 10, both the direct one, i.e. at the output of the transmitter 10, and the reflected one, i.e. the one returning to the same transmitter. due to reflections due to mismatches in the downstream load. These measurements are generally carried out to allow the activation of suitable protections in the event of damage to the transmitting antenna or the interposed filter, in order to avoid damage to the transmitter power stage.

L’apparecchiatura trasmittente 10 è inoltre provvista di una unità di elaborazione 13 programmabile, tra le cui funzioni è prevista anche quella di raccogliere i dati delle misurazioni effettuate dallo strumento 15 e di memorizzarli per consentirne successive analisi da parte di un tecnico manutentore. The transmitting equipment 10 is also provided with a programmable processing unit 13, the functions of which also include that of collecting the data of the measurements made by the instrument 15 and storing them for subsequent analysis by a maintenance technician.

L’apparecchiatura trasmittente 10 comprende altresì mezzi di comunicazione remota 16, destinati in primo luogo a consentire a un operatore remoto l’accesso alla struttura dell’apparecchiatura trasmittente 10 per scopi diagnostici, di lettura degli stati operativi, di riconfigurazione etc (assistenza tecnica remota). Tali mezzi di comunicazione remota 16 sono generalmente costituiti da un telefono cellulare opportunamente interfacciato con la sopra citata unità di elaborazione 13, ad esempio mediante un protocollo di accesso a Internet su rete mobile. Ove possibile, i mezzi di comunicazione 16 sono invece costituiti da un dispositivo atto a consentire l’accesso alla rete Internet su linea fissa. The transmitting apparatus 10 also comprises remote communication means 16, intended in the first place to allow a remote operator access to the structure of the transmitting apparatus 10 for diagnostic purposes, for reading the operating states, for reconfiguration, etc. (remote technical assistance ). Such remote communication means 16 generally consist of a cellular telephone suitably interfaced with the aforementioned processing unit 13, for example by means of an Internet access protocol on a mobile network. Where possible, the means of communication 16 are instead made up of a device designed to allow access to the Internet on a fixed line.

In ogni caso, sia lo strumento di misura della potenza diretta e riflessa 15 che il dispositivo di comunicazione remota 16 sono normalmente presenti e utilizzati in un impianto trasmettitore in radiofrequenza 100. In any case, both the direct and reflected power measuring instrument 15 and the remote communication device 16 are normally present and used in a radio frequency transmitter system 100.

Il metodo per il controllo della taratura del filtro a cavità 20 secondo l’invenzione sfrutta la presenza dei predetti dispositivi per verificare periodicamente lo stato operativo del medesimo filtro a cavità 20, e richiedere pertanto un intervento di manutenzione sullo stesso solo nel caso in cui i risultati della verifica mostrino un deterioramento inaccettabile delle prestazioni. The method for checking the calibration of the cavity filter 20 according to the invention exploits the presence of the aforementioned devices to periodically check the operating status of the cavity filter 20 itself, and therefore require maintenance on the same only if the test results show an unacceptable deterioration in performance.

Il suddetto metodo comprende una sequenza di fasi operative effettuate in successione, e attivabili da un operatore remoto oppure automaticamente a intervalli di tempo predefiniti. Dal punto di vista pratico, il metodo viene attuato per mezzo di un idonea procedura di un programma per elaboratore installata nella predetta unità di elaborazione 13 dell’apparecchiatura trasmittente 10. In una preferita forma di realizzazione dell'invenzione, una prima fase operativa prevede la generazione di un segnale di prova Sd a una prima frequenza fO e con una potenza PO predefinita. Il segnale di prova Sd può essere costituito da una singola frequenza, o comunque da frequenze appartenenti a una banda molto stretta centrata sulla prima frequenza fO. Quest’ultima viene definita in modo da essere ampiamente inferiore alla frequenza di taglio inferiore del filtro a cavità 20. The above method comprises a sequence of operating steps carried out in succession, and can be activated by a remote operator or automatically at predefined time intervals. From the practical point of view, the method is implemented by means of a suitable procedure of a computer program installed in the aforementioned processing unit 13 of the transmitting apparatus 10. In a preferred embodiment of the invention, a first operating step provides for the generation of a test signal Sd at a first frequency fO and with a predefined power PO. The test signal Sd can be constituted by a single frequency, or in any case by frequencies belonging to a very narrow band centered on the first frequency fO. The latter is defined to be well below the lower cut-off frequency of the cavity filter 20.

Il segnale di prova viene iniettato nell’uscita 12 dell’apparecchiatura trasmittente 10 per mezzo dello strumento a ponte rif lettometrico 15. La potenza Pr del segnale riflesso Sr viene quindi misurata dal medesimo strumento 15, e il suo valore viene memorizzato in un’area di memoria dell’unità di elaborazione 13, unitamente al valore della potenza diretta del segnale di prova Sd. The test signal is injected into the output 12 of the transmitting apparatus 10 by means of the reflex bridge instrument 15. The power Pr of the reflected signal Sr is then measured by the same instrument 15, and its value is stored in an area memory of the processing unit 13, together with the value of the forward power of the test signal Sd.

Poiché il filtro 20 si comporta sostanzialmente come un carico a impedenza molto elevata per frequenze distanti dalla banda passante del filtro 20, il valore misurato della potenza riflessa Pr sarà molto prossimo a quello della potenza diretta PO. Nella rappresentazione del risultato su un grafico cartesiano illustrata in figura 3, che presenta in ascissa il valore della frequenza di trasmissione e in ordinata il valore della potenza misurata, per valori distanti dalla banda passante del filtro il valore misurato della potenza riflessa per un dato valore di frequenza sarà molto prossimo al valore della potenza diretta PO, in quanto praticamente tutto il segnale iniettato verrà riflesso. Since the filter 20 behaves substantially as a load with a very high impedance for frequencies distant from the passband of the filter 20, the measured value of the reflected power Pr will be very close to that of the forward power PO. In the representation of the result on a Cartesian graph illustrated in Figure 3, which presents the value of the transmission frequency in the abscissa and the value of the measured power in the ordinate, for values far from the passband of the filter the measured value of the reflected power for a given value frequency will be very close to the value of the forward power PO, as practically all the injected signal will be reflected.

Le fasi operative successive del metodo di controllo sono in sostanza identiche a quella già descritta. L’unica differenza prevede, per ogni fase successiva, l’incremento della frequenza del segnale di prova Sd, rispetto alla fase precedente, di una quantità Af predefinita, il cui valore dipenderà dalla risoluzione che si vorrà dare alla misura. The subsequent operational steps of the control method are essentially identical to that already described. The only difference provides, for each subsequent phase, the increase in the frequency of the test signal Sd, compared to the previous phase, by a predefined quantity Af, the value of which will depend on the resolution that will be given to the measurement.

Nel grafico di figura 3 i risultati delle varie fasi operative sono illustrati per punti. E’ ovvio che, in corrispondenza delle frequenze appartenenti alla banda passante del filtro 20, la maggior parte del segnale Sd in uscita verrà trasmessa, e la frazione riflessa del medesimo segnale che viene misurata sarà corrispondentemente minore. In the graph of figure 3 the results of the various operating phases are illustrated by points. It is obvious that, at the frequencies belonging to the passband of the filter 20, most of the output signal Sd will be transmitted, and the reflected fraction of the same signal that is measured will be correspondingly smaller.

Una volta completata la sequenza di misurazioni sulle diverse frequenze prescelte, il risultato complessivo, opportunamente codificato, viene trasmesso a una postazione remota di manutenzione per mezzo dei sopra citati mezzi di comunicazione remota 16. Once the sequence of measurements on the various selected frequencies has been completed, the overall result, suitably coded, is transmitted to a remote maintenance station by means of the aforementioned remote communication means 16.

Il metodo di taratura è stato finora descritto in funzione di un controllo remoto e automatizzato della taratura del filtro a cavità 20. E’ tuttavia immediato arguire che lo stesso metodo può essere utilizzato da un tecnico manutentore in loco per effettuare la reale taratura del filtro 20. In sostanza, nel caso in cui dai test remoti risulti necessario ritarare il filtro 20, il tecnico non dovrà far altro che comandare l’attivazione delle fasi operative sopra descritte, mediante un idoneo dispositivo di attivazione 18 previsto nell’apparecchiatura trasmittente 10, per effettuare in successione una serie di test secondo il presente metodo, visualizzandone i risultati, ad esempio nella forma grafica di figura 3, in un dispositivo visualizzatore 17 solitamente previsto nell’apparecchiatura trasmittente 10 per la gestione locale della stessa. Sulla base dei risultati visualizzati, il tecnico provvede quindi a effettuare manualmente la taratura del filtro secondo le proprie tecniche, rieseguendo di volta in volta il test e visualizzandone immediatamente le variazioni rispetto al passo precedente. The calibration method has so far been described as a function of a remote and automated control of the calibration of the cavity filter 20. However, it is immediate to infer that the same method can be used by an on-site maintenance technician to carry out the actual calibration of the filter 20. . Basically, in the event that it is necessary to re-calibrate the filter 20 from the remote tests, the technician will only have to command the activation of the operating steps described above, by means of a suitable activation device 18 provided in the transmitting equipment 10, to carry out a series of tests in succession according to the present method, displaying the results thereof, for example in the graphic form of Figure 3, in a display device 17 usually provided in the transmitting apparatus 10 for local management thereof. Based on the results displayed, the technician then proceeds to manually calibrate the filter according to his own techniques, re-running the test from time to time and immediately viewing the changes compared to the previous step.

I sopra citati dispositivi visualizzatore 17 e di attivazione locale 18 possono essere vantaggiosamente costituiti dal display e da uno dei tasti normalmente previsti in ogni apparecchiatura trasmittente 10 per consentire a un operatore di interagire con la stessa per motivi di programmazione, manutenzione o altro. The aforementioned display devices 17 and local activation devices 18 can be advantageously constituted by the display and by one of the keys normally provided in each transmitting apparatus 10 to allow an operator to interact with it for programming, maintenance or other reasons.

E’ altresì ovvio che, nell’attuazione del presente metodo, possono essere prescelte modalità diverse di selezione delle frequenze del segnale di prova Sd da misurare, così come della sua potenza. Ad esempio, la prima fase operativa può essere effettuata con un segnale alla massima frequenza, e quindi decrementare progressivamente la stessa fino a quella minima di test. It is also obvious that, in the implementation of this method, different ways of selecting the frequencies of the test signal Sd to be measured, as well as its power, can be chosen. For example, the first operational phase can be carried out with a signal at the maximum frequency, and then progressively decrease the same up to the minimum test frequency.

I vantaggi che il metodo di controllo della taratura del filtro a cavità 20 sopra descritto consente di ottenere sono immediatamente evidenti. In primo luogo, la funzionalità e le prestazioni del filtro 20 possono essere controllate di frequente e senza l'intervento di un tecnico manutentore in loco. L’intervento del tecnico si renderà necessario solo nel caso in cui i risultati del test segnalino un calo significativo delle prestazioni del filtro 20. The advantages that the above described method of controlling the calibration of the cavity filter 20 allows to obtain are immediately evident. Firstly, the functionality and performance of the filter 20 can be checked frequently and without the intervention of an on-site maintenance technician. The intervention of the technician will only be necessary if the test results indicate a significant drop in the performance of filter 20.

Un ulteriore vantaggio è dato dal fatto che le prestazioni del filtro 20 possono essere controllate in modo sostanzialmente automatico. A further advantage is given by the fact that the performance of the filter 20 can be controlled substantially automatically.

Ancora un vantaggio è dato dal fatto che, per effettuare le misure, non è più necessario mettere fuori linea il filtro. Another advantage is given by the fact that, in order to carry out the measurements, it is no longer necessary to take the filter out of line.

Un altro vantaggio è costituito dal fatto che la verifica della taratura, così come la reale taratura in caso di necessità, possono essere effettuate con segnali di potenza paragonabile a quella di lavoro del filtro e deirimpianto di trasmissione. Another advantage is constituted by the fact that the verification of the calibration, as well as the actual calibration in case of need, can be carried out with power signals comparable to the working one of the filter and of the transmission system.

Si intende che quanto sopra è stato descritto a titolo puramente esemplificativo e non limitativo. Pertanto, possibili modifiche e varianti dell'invenzione si considerano rientranti neN'ambito protettivo accordato alla presente soluzione tecnica, così come sopra descritta e nel seguito rivendicata. It is understood that what above has been described purely by way of non-limiting example. Therefore, possible modifications and variants of the invention are considered to fall within the protective scope accorded to the present technical solution, as described above and claimed hereinafter.

Claims

CLAIMS 1. Method for the calibration of a cavity band-pass filter in a radio frequency transmitter system, said transmitter system 100 comprising a transmitting apparatus 10, provided with a power output 12 connected to an input 21 of said cavity filter 20, an output 22 of the latter being connected to a transmitting antenna 30 to transmit signals in an operating band of predefined frequencies, said transmitting apparatus 10 further comprising a measuring instrument 15, suitable for carrying out measurements relating to the output signal from the same aforementioned transmitting apparatus 10 and to the corresponding reflected signal reentering from the aforementioned power output 12, and to make the results of said measurements available to a processing unit 13 of said transmitting apparatus 10, the aforementioned method being characterized by comprising a sequence of operative phases, each of which comprising the injection in the cited at the power output 12 of a test signal Sd of predefined frequency fO and power PO by means of the aforementioned measuring instrument 15, the corresponding detection of the value of the relative reflected signal Sr by means of the same instrument 15, and the storage of said value ; in each of said operating steps, the frequency f of said test signal Sd being varied by a predefined value Af or a multiple thereof; the choice of the aforementioned frequencies f of said test signal Sd and the number of said operating steps being such as to cover a frequency band greater than the pass band Bp of the said cavity filter 20 and comprising said pass band Bp; provision of the collected data to the aforementioned processing unit 13.

2. Method according to claim 1, characterized in that, in said sequence of operating steps, said test signal Sd has an initial frequency f less than the frequencies included in the aforementioned passband Bp of said cavity filter 20, and that in each of the successive steps the frequency of said test signal is increased by the aforementioned amount Af with respect to the previous frequency.

3. Method according to claim 1, characterized in that, in said sequence of operating steps, said test signal has an initial frequency f greater than the frequencies included in the aforementioned passband Bp of said cavity filter 20, and that each of the successive frequencies of said test signal is decreased by the aforementioned amount Af with respect to the previous frequency.

4. Method according to claim 1, characterized in that it also provides a step for transmitting at least the aforementioned reflected signal values Sr to a remote control station by means of remote communication means 16 provided in said transmitting apparatus 10.

5. Method according to claims 1 and 4, characterized in that said sequence of operating steps is carried out according to predetermined time periods, and that the aforementioned results are automatically transmitted by said processing unit 13 to said remote control station at the end of each sequence of operating steps.

6. Method according to claims 1 and 4, characterized in that said sequence of operating steps is activated by a command issued from said remote control station via said remote communication means 16, and that the aforementioned results are transmitted by said control unit processing 13 at said remote control station at the conclusion of the aforementioned sequence of operating steps.

7. Method according to claim 1, characterized in that it also provides a step for displaying at least the aforementioned reflected signal values Sr on a display device 17 provided in said transmitting apparatus 10.

8. Method according to claims 1 and 7, characterized in that said sequence of operating steps is activated by a command issued by a local operator by means of local activation means 18 provided in said transmitting apparatus 10, and that the aforementioned results are transmitted from said processing unit 13 to said display device 17.

Method according to claim 4 or claim 6, characterized in that the aforementioned remote communication means 16 comprise a GSM communication device.

Method according to claim 4 or claim 6, characterized in that the aforementioned remote communication means 16 comprise a fixed telephone line with a corresponding connection to the Internet network.