Wie man VHF- und UHF-Funknetzwerke überwacht

Die VHF- und UHF-Bänder

Die VHF- (Very High Frequency, 30-300 MHz) und UHF-Bänder (Ultra High Frequency, 300-3000 MHz) stellen die Infrastruktur der professionellen Funkkommunikation dar. Diese Frequenzen unterstützen kritische Dienste von der Luftfahrtkommunikation bis zur maritimen Sicherheit, von Notdiensten bis zu industriellen Operationen.

Das VHF-Band wird besonders für seine ausgezeichnete Langstreckenausbreitung und Fähigkeit, natürliche Hindernisse zu überwinden, geschätzt.

Das Luftfahrt-VHF-Band arbeitet zwischen 118-137 MHz, während das maritime VHF das 156-174 MHz Band zur Gewährleistung der Sicherheit auf See nutzt. Öffentliche und kommerzielle Dienste belegen verschiedene Bereiche des VHF-Spektrums.

Das UHF-Band, mit seiner überlegenen Gebäudedurchdringung und geringeren Anfälligkeit für atmosphärische Störungen, ist ideal für Kommunikation in städtischen und industriellen Umgebungen. Professionelle Funksysteme, öffentliche Sicherheitsnetzwerke und militärische Kommunikation hängen von den einzigartigen Eigenschaften der UHF-Ausbreitung ab.

Die Notwendigkeit der VHF- und UHF-Überwachung

Die VHF- und UHF-Überwachung ist nicht mehr eine Option, sondern eine operative Notwendigkeit in einer zunehmend überlasteten Funkumgebung. Die Explosion von drahtlosen Geräten, IoT-Systemen und neuen Funktechnologien hat eine komplexe RF-Umgebung geschaffen, wo Störungen ohne Vorwarnung auftreten können.

Die Hauptherausforderungen bei der Überwachung dieser Bänder umfassen:

• Störungen: Fehlerhafte Geräte, unbefugte Übertragungen oder störende Harmonische können zufällig auftreten und machen die manuelle Identifizierung ohne kontinuierliche Überwachung nahezu unmöglich.
• Degradation: Alternde Komponenten, oxidierte Steckverbinder oder beschädigte Kabel verursachen allmähliche Leistungsverluste, die bis zum totalen Ausfall unbemerkt bleiben.
• Verstöße: Außerband-Übertragungen oder übermäßige Leistungspegel können zu schweren Strafen und Verlust von Betriebslizenzen führen.

TP-RFX: Der professionelle RF-Spektrumanalysator für VHF und UHF

Das TP-RFX-System stellt die Weiterentwicklung des klassischen RF-Spektrumanalysators dar, mit vollständiger Abdeckung von 15 MHz bis 2700 MHz überwacht das Gerät gleichzeitig das gesamte VHF- und UHF-Spektrum.

Technische Eigenschaften

Die -130 dBm Empfindlichkeit ermöglicht es dem TP-RFX, auch die schwächsten Signale zu erkennen, was für die Identifizierung von schwachen Störungen, die die Kommunikation beeinträchtigen könnten, wesentlich ist. Die 1 kHz Frequenzauflösung gewährleistet eine präzise Trennung zwischen benachbarten Kanälen, besonders kritisch in maritimen und Luftfahrt-VHF-Bändern, wo der Kanalabstand reduziert ist.

Die ±10 ppm Frequenzgenauigkeit ist wesentlich für Dienste wie die Luftfahrt, wo geringfügige Abweichungen die Kommunikationssicherheit gefährden können.

Die automatische Auflösungsbandbreite (3 kHz - 600 kHz) passt sich dynamisch an den Typ des analysierten Signals an.

Echtzeit-VHF-UHF-Scanner

Spektral-Wasserfall: Grafische Visualisierung der RF-Aktivität über die Zeit, ermöglicht die sofortige Identifizierung anomaler Muster oder Störungen.

Intelligente Benachrichtigungen: Automatische Alarme basierend auf konfigurierbaren Schwellenwerten für Signalpegel, Kanalbelegung oder Vorhandensein unbefugter Signale.

Datenanalyse und Berichte

Wenn es um Funküberwachung geht, ist das Finden des Problems nur der erste Schritt. Man muss auch verstehen, was es verursacht hat und Beweise für das Geschehene haben.

Der TP-RFX speichert alle Daten bis zu 30 Tage. Das bedeutet, dass wenn jemand meldet, dass "letzten Freitag das Funkgerät nicht gut funktionierte", man zurückgehen und überprüfen kann, was in diesem genauen Moment passiert ist. Man kann kontrollieren, ob es eine Störung gab, wie stark sie war und wie lange sie dauerte.

Die automatischen Berichte des Systems sind aus zwei Gründen sehr nützlich. Erstens, wenn Behörden den Nachweis der Einhaltung von Funkfrequenzvorschriften verlangen, gibt es Diagramme, die Signalpegel, Übertragungsfrequenz und eventuelle Anomalien zeigen. Zweitens, wenn Investitionen zur Verbesserung des Funksystems gerechtfertigt werden müssen, gibt es konkrete Daten, die zeigen, wo und wann Probleme auftreten.

Flughafen-Implementierung: Fallstudie zur VHF-Überwachung

Ein internationaler Flughafen implementierte ein Netzwerk von 8 TP-RFX-Einheiten zur Überwachung des gesamten Luftfahrtkommunikations-VHF-Spektrums (118-137 MHz).

Systemkonfiguration

Die Einheiten wurden strategisch positioniert:

• Zwei Einheiten am Kontrollturm zur Überwachung von Tower- und Ground-Frequenzen
• Zwei Einheiten an den Startbahnenden zur Überprüfung von Approach- und Departure-Abdeckung
• Dedizierte Einheiten für Notfallfrequenzen (121.5 MHz) und ATIS
• Überwachung der Flughafen-Service- und Wartungsfrequenzen

Operative Ergebnisse

Im ersten Betriebsmonat identifizierte das System:

• Störungen von illegalen Taxi-Funkgeräten, die auf benachbarten Frequenzen arbeiteten und gelegentliche Störungen der Ground-Kommunikation verursachten. Die präzise Identifizierung ermöglichte es den Behörden, einzugreifen und das Problem zu beseitigen.
• VOR-Antennendegradation erkannt durch Variationen im Strahlungsmuster, ermöglichte präventive Wartung bevor sie ILS-Operationen beeinträchtigte.
• Defekter Backup-Sender, der störende Emissionen im Standby-Modus erzeugte. Das Problem, während der täglichen Tests unsichtbar, wurde korrigiert und potentielle Notfälle vermieden.

Konfiguration der Alarmschwellen

Der RF-Spektrumanalysator TP-RFX ermöglicht die Einstellung verschiedener Alarmtypen:

• Hauptalarme: für operative Kanäle: Sofortige Benachrichtigung wenn das Signal unter das akzeptable Minimum fällt.
• Störungsalarme: Warnung wenn Signale dort erscheinen, wo sie nicht sein sollten.
• Wartungsalarme: Warnung wenn etwas sich verschlechtert aber noch funktioniert, so kann man vor dem Ausfall eingreifen

Integration in bestehende Systeme

Der TP-RFX integriert sich nahtlos in bestehende Infrastrukturen durch:

• Standard-Protokolle: SNMP für NMS-Integration, REST API für benutzerdefinierte Anwendungen, Modbus für industrielle SCADA-Systeme.
• Stromversorgung: PoE eliminiert die Notwendigkeit lokaler Netzteile und vereinfacht die Bereitstellung an entfernten Standorten.
• Zentrale Verwaltung: Einheitliches Dashboard zur Verwaltung mehrerer Einheiten über verteilte Standorte, mit Benutzerhierarchie und Berechtigungen.