GSM光纤直放站射频测试简介(二)
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。
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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。
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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:
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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:
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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:
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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:
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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. 校准噪声系数测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:
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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。