GSM光纤直放站射频测试简介(二)

2016-08-14 10:50:39来源: eefocus 关键字:GSM  光纤直放站  射频测试
在上一期中,我们介绍了工作频段,系统增益,载频通道数,增益可调范围,带内波动的测试方法,本期我们将针对以下指标的测试做介绍:

1:标称最大输出功率

    指标要求:常温时标称(最大)输出功率容差应在±1dB范围内,极限条件时应在±2dB范围内。例如20W光纤直放站要求:下行:43±2dBm;上行:0±2dBm。

    测试步骤:DUT设置为测试频段的最大增益;信号源设置为中心频率,产生CW信号,调节GSM信号源电平至ALC启控电平,测量直放站此时的最大功率;测量完中心频率后再分别测试起始频率和末尾频率(即高中低都测)。注:(测量下行时,需关闭上行的链路,同理测上行时,关闭下行链路,避免干扰)

    下行测试连接图:

    信号源(输出端)--隔离器--近端机(输入端)--近端机(输出)--光纤--远端机(输入端)--远端机(输出端)--衰减器(40-50dB)--频谱仪

    上行测试连接图:

    信号源(输出端)--隔离器--远端机(输入端)--远端机(输出端)--光纤--近端机(输入端)--近端机(输出)--衰减器(40-50dB)--频谱仪。

    注:隔离器的作用是保护信号源,避免DUT产生自激损坏仪表;衰减器的作用是保护频谱仪,避免输入频谱的信号功率过大。

2:每载频带外增益

    指标要求:  400 KHz  f_offset < 600 KHz:≤50dB
                     600 KHz  f_offset < 1MHz:≤40dB
                     1MHz  f_offset < 5 MHz:≤35dB
                     5 MHz  f_offset:≤25dB


测试步骤:

    1. 设置直放站增益为最大,将直放站选配频率设置为工作频段内最低和最高信道

    2. 信号源设为直放站工作频率的CW信号,调节功率比最大输出小5dB;

    3. 频谱分析仪的RBW(分辨带宽)和VBW(视频带宽)调到适当,同时改变信号源的发射频率和频谱分析仪的中心频率,用标记读取偏离工作频段边缘400KHZ,600KHZ,1MHZ,5MHZ及以上的幅度。

    上行测试连接图:

    上行频点:885~909MHz / 1710~1785MHz

    测试频点例如:
        400 KHz  f_offset < 600 KHz(884.6MHz、885.4MHz、908.6MHz、909.4MHz);
        600 KHz  f_offset < 1MHz(884.4MHz、885.6MHz、908.4MHz、909.6MHz);
        1MHz  f_offset < 5 MHz(884MHz、886MHz、908MHz、910MHz);
        5 MHz  f_offset(880MHz、890MHz、904MHz、914MHz)。

    下行测试连接图:

    下行频点:930~954MHz/1805~1880MHz

    测试频点例如:
        400 KHz  f_offset < 600 KHz(929.6MHz、930.4MHz、953.6MHz、954.4MHz);
        600 KHz  f_offset < 1MHz(929.4MHz、930.6MHz、953.4MHz、954.6MHz);
        1MHz  f_offset < 5 MHz(929MHz、931MHz、953MHz、954MHz);
        5 MHz  f_offset(925MHz、935MHz、949MHz、958MHz)。

3:带外杂散发射

指标要求:

每载频带外: F±100kHz≤-0.5dBc/30kHz;
            F±200kHz≤-30dBc/30kHz(-36dBm/3kHz);
            F±400kHz≤-60dBc/30kHz(-36dBm/3kHz);
            F±600kHz≤-36dBm/30kHz;

工作频带内:FL-2.5MHz~F0-6.0MHz≤-36dBm/30kHz;
            F0-6.0MHz~F0-1.8MHz≤-36dBm/30kHz;
            FL+1.8MHz~F0+6.0MHz≤-36dBm/30kHz;
            FL+6.0MHz~FH+2.5MHz≤-36dBm/30kHz;

工作频带外(偏离工作频带边缘2.5MHz之外)
            9kHz~1GHz带内≤-36dBm;1GHz~12.75GHz带内≤-30dBm;

(注:F0为工作频点,FL为频带最低频点,FH为频带最高频点)

测试步骤:

    1. 设置直放站增益为厂家标称的最大值;
    2. 信号源调至被测直放站的中心频率,电平调到ALC起控点;
    3. 设置信号源为GSM调制信号,并把全时隙打开;
    4. RBW设为30KHz,在不同的移频频率上,读取杂散发射的功率电平。

上行测试连接图:

测试频点如下:

载频带外:
      F±100kHz (896.9MHz、897.1MHz) F±200kHz(896.8MHz、897.2MHz)
      F±400kHz(896.6 MHz、897.4 MHz) F±600kHz(897.4 MHz、897.6 MHz)

工作带内:
      882.5 MHz-891 MHz;
      891 MHz-895.2 MHz;
      898.8 MHz-903 MHz; 
      903 MHz-911.5 MHz;

工作带外:
      9kHz~1GHz ;
      1GHz~12.75GHz。

下行测试步骤同上行。

4:矢量幅度误差

指标要求:1台近端+1台远端模式下,近端输入信号、远端输出信号,矢量幅度误差平均值都小于等于3%。

测试连接示意图:

图2
(MT为上行输入端;DT为上行输出端。)

测试步骤:

    1. 下行测试步骤:

    先按原理图1连接测试仪器和设备,信号源在Frequency下设置下行频段的942MHz频点,电平设定为-5dBm的信号,设置增益使设备输出功率为ALC电平/回退3dB;

    再在MODE-Real TIME I/Q Baseband-TDMA-EDGE模式下,打开所有8个时隙,打开MODE;

    然后,从频谱仪中选择MODE-GSM(w/EDGE)-EDGE EVM,设置Center Freq为中心942MHz,直接读取EVM指标。

    2. 上行测试步骤:

    先按原理图2连接测试仪器和设备,信号源在Frequency下设置下行频段的897MHz频点,电平设定为-80dBm的信号(如信号源没有如此低的信号,可以加衰减器),设置增益设置为80/45/25dB;

    再在MODE-Real TIME I/Q Baseband-TDMA-EDGE模式下,打开所有8个时隙,打开MODE;然后,从频谱仪中选择MODE-GSM(w/EDGE)-EDGE EVM,设置Center Freq为中心897MHz,直接读取EVM指标。

5:上行噪声系数

指标要求:上行:≤5dB

测试步骤:
    1. 校准噪声系数量仪的连接如图中虚线所示;
    2. 测试系统的连接如图中实线所示;
    3. 关闭ALC并将被测直放站增益调节到最大增益;
    4. 用噪声系数测量仪测试直放站噪声系数。

连接示意图:

    此外还可以采用另外一种公式法,用频谱仪测试上行底噪系数,具体方法如下:

    公式:Nt(底噪) = -174+10log(RBW)+G(直放站增益)+Nf(底噪系数)

    1. 设置直放站的增益为最大增益,假设为50dB;
    2. 根据公式我们设置频谱仪中的分辨带宽RBW=10KHz=10^4Hz ,因此10log(RBW)=40;
    3. 设置信号源在工作频段的中心频点,从频谱仪调节好RBW为10KHz,设置合适的VBW;
    4. 从频谱中读取底部噪声的功率,假设为-81dBm;
    5. 根据公式:Nf(底噪系数)=-174+40+50+81=3。

    注:-174dBm/Hz是室温时环境噪声的功率谱密度

    以上是针对GSM光纤直放站射频测试的简单介绍,下期摩尔实验室(MORLAB)的相关技术人员会继续为大家介绍传输时延,带内互调,带外互调,上行底噪抑制等的具体测试方法和要求。

关键字:GSM  光纤直放站  射频测试

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016081416689.html
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