三种射频功率测量方法
射频功率管的输入输出阻抗测量方法
射频功率管的输入输出阻抗测量方法中心议题:阻抗测量的一般方法传输函数法间接测量阻抗的方法原理测试网络的设计原则射频功率管的输入输出阻抗测量方法解决方案:射频功率管的输入输出阻抗的测量实例分析输入阻抗ZX的计算实例的测量结果和误差分析1 引言在设计射频放大电路的工作中,一般都要涉及到输入输出阻抗匹配的问题,而匹配网络的设计是解决问题的关键,如果知道网络设计需要的阻抗,那么就可以利用射频电路设计软件(如RFSim99)自动设计出匹配网络,非常方便。
一般在阻抗匹配要求不很严格的情况下,或者只关心其他指标的情况下,可以对器件的输入输出阻抗作近似估计(有时器件参数的分散性也要求这样),只要设计误差不大就可行。
但是在射频功率放大器的设计中,推动级和末级功率输出的设计必须要提高功率增益和高效率,这时知道推动级和功率输出级的输入输出阻抗就显得非常重要。
在功率管的器件手册上一般都给出了在典型频率和功率下的输入输出阻抗,为工程设计人员提供参考,但是由于功率管参数的分散性和工作状态(如工作频率、温度、偏置、电源电压、输入功率、输出功率等)发生变化的情况下,手册上的参数就和实际情况有很大的偏差。
有时候为了降低产品的功耗,必须设计出匹配良好和高效率的射频功率放大器,这时就有必要测量功率管在特定工作条件下的输入输出阻抗。
在测定的过程中,首选的仪器是昂贵的网络分析仪,但是在不具备网络分析仪的情况下,可以寻求用普通的仪器(如示波器、阻抗测试仪等)进行测量。
下面介绍一种用普通测量仪器测量射频功率管在实际工作条件下的输入输出阻抗的方法。
2 阻抗测量的一般方法阻抗测量方法主要有电桥法,谐振法和伏安法3种。
电桥法具有较高的测量精度,是常用的高精度测量方法,但在测量像射频功率管这样的有源非线性大信号工作器件的阻抗,特别是要求功率管在实际工作条件下测量有一定的困难,故电桥法难以应用。
谐振法在要求射频功率管在实际工件条件下也很难应用,主要原因是在非线性大信号下的波形已经不是正弦波。
射频指标及测试方法
接收灵敏度
接收灵敏度是指收信机在满足一定的误码率 性能条件下收信机输入端需输入的最小信号电 平。衡量收信机误码性能主要有帧删除率 (FER)、残余误比特率(RBER)和误比特率(BER)三 个参数。(BER是收到的错误的比特数与总比特数 之比。RBER是当帧被删除时,只测量剩余帧的 BER。FER是在观察的时间段里被删除的帧占总 传送帧数的百分比.)
(**)DCS1800话机 -30dBc或 -20dBm,选其中较大者
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最低下限
GSM 900:-59dBc 或–54dBm,选其中最高者, 除了时槽超前執行槽,因此許可之位準可至59dBc或–36dBm,选其中最高者。 DCS 1800:-48dBc或-48dBm,选其中最高者。
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ห้องสมุดไป่ตู้
频谱
16
30
2.相位误差峰值Peak phase error 若Peak phase error<7deg,则相位误差峰值为 优; 若7deg≤Peak phase error≤l0deg,则相位误 差峰值为良好; 若10deg≤Peak phase error≤20deg则相位误差 峰值为一般; 若Peak phase error>20deg,则这项指标为不 合格。
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3.相位误差有效值 若RMS phase error<2.5deg,则相位误差有效 值为优; 若2.5deg≤RMS phase error≤4deg,则相位误 差有效值为良好; 若4deg≤RMS phase error≤5deg,则相位误差 有效值为一般; 若RMS phase error>5deg,则这项指标为不合 格。
37
GPRS的服务类型 按所提供的服务种类来说,现在有 Class A、B、 C三种。 ClassA可以在上网的同时接听电话,其技术含义 是同时支持包交换(数据)和电路交换(语 音)。 ClassB可以上网和接电话,但不能同时进行,其 技术含义是虽然也支持包交换和电路交换,但不 可在同一时刻支持包交换和电路交换,状态可以 切换; ClassC则只能上网,什么时候都不能打电话,其 技术含义是它只支持包交换。
35--频谱仪使用和主要射频指标测试方法.
增强型信道峰值码域误差≤-40dB
武汉虹信公司
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Advantest R3131A频谱仪操作
显示屏对比度 测量设置 屏幕软键
数字/单位键
摇把
显示屏
输入
开关武汉虹信公司
测量触发
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三、无线指标
11、波形质量因数
定义
波形质量因数是指实际波形与理想波形之间的 归一化相关功率
指标要求
前向和反向链路波形质量因数恶化均不超过 0.025
武汉虹信公司
虹信通信 ·无线覆盖解决方案专家
射频仪表使用 和主要指标测试方法
王守保
wsobo@ 2013年11月
一、定义
干线放大器:用于移动通信网的全双工、线性射频放大 设备 光纤干线放大器:借助光纤进行信号传输的干线放大器 无线移频干线放大器:将指配工作频率转换为其它频率 进行传输的干线放大器 室内型干线放大器:应用于室内环境的干线放大器 室外型干线放大器:应用于室外环境的干线放大器
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三、无线指标
12、输入互调
定义
输入互调是指两个带外RF干扰信号的三阶或更高阶互调导致的带内干 扰信号
指标要求
注意: 对于多载波干线放大器的载波中心频率的偏差是指第一个1.23MHz 带宽的中心频率的负偏和最后一个1.23MHz带宽的中心频率的正偏 两个干扰信号是指一个CW信号频率偏差1.25MHz,另一个CW信号 频率带外偏差使得交调信号出现在工作频带的中心频点 加干扰信号后工作频段中心频率处干线放大器输出功率的增加不超过 10dB
射频功率校准方案
射频功率校准方案1.引言1.1 概述射频功率校准是一项关键的技术,用于确保射频设备输出的功率符合预定的要求。
在许多应用领域,如通信、雷达、卫星导航等,射频设备的功率输出是至关重要的,因为它直接影响到设备的性能和可靠性。
射频功率校准的目的是通过比较设备的实际输出功率和标准值之间的差异,确定是否需要进行校准调整。
这样可以确保设备在使用过程中能够输出稳定可靠的功率,并且在不同设备之间实现互操作性。
为了进行射频功率校准,常用的方法包括直接法和间接法。
直接法是通过测量设备的实际功率输出值来进行校准,常用的测量仪器包括功率计和功率传感器。
间接法则是通过比较设备输出信号的特征参数,如频率、幅度等,与已知标准信号进行对比来进行校准调整。
射频功率校准的重要性不容忽视。
一方面,准确的功率输出保证了设备在工作时的稳定性和可靠性,提高了设备的性能和工作效率。
另一方面,校准也是确保设备符合相关法规和标准要求的重要手段,保证设备的合法性和合规性。
本文将介绍射频功率校准的重要性和常用方法,以及总结射频功率校准的关键要点。
作为一项关键的技术,射频功率校准在不断发展和完善中,未来还会面临更多挑战和机遇。
展望未来,我们可以预见射频功率校准技术将会更加智能化和自动化,以满足不断增长的需求和应用场景。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以如下所示:在本文中,将会探讨射频功率校准方案的重要性以及常用的校准方法。
首先,引言部分将对整篇文章进行概述,并介绍本文的结构和目的。
接下来,正文部分将详细介绍射频功率校准的重要性。
射频功率校准是确保射频设备正常工作和性能稳定的关键步骤。
通过正确的功率校准,可以保证射频设备输出的信号功率符合预期,从而确保正常的通信和数据传输。
在本节中,我们将深入探讨射频功率校准的意义,以及不正确校准可能带来的风险和问题。
紧接着,本文将介绍射频功率校准的常用方法。
根据不同的需求和实际情况,有多种方法可以用于射频功率校准。
(完整版)射频指标测试介绍
目录1GSM部分 (1)1.1常用频段介绍 (1)1.2发射(transmitter)指标 (2)1.2.1发射功率 (2)1.2.2发射频谱(Output RF spectrum<ORFS>) (4)1.2.2.1调制频谱 (4)1.2.2.2开关频谱 (5)1.2.3杂散(spurious emission) (5)1.2.4频率误差(Frequency Error) (6)1.2.5相位误差(Phase Error) (6)1.2.6功率时间模板(PVT) (7)1.2接收(receiver)指标 (8)1.2.1接收误码率(BER) (8)2 WCDMA (9)2.1常用频段介绍 (9)2.2发射(Transmitter)指标 (9)2.3接收(receiver)指标 (15)3 CDMA2000 (15)3.1常用频段介绍 (15)3.2发射(transmitter)指标 (16)3.3接收(receiver)指标 (19)4 TD-SCDMA部分 (20)4.1常用频段介绍 (20)4.2发射(transmitter)指标 (20)4.3接收指标(Receiver) (26)1GSM部分1.1常用频段介绍1.2发射(transmitter)指标1.2.1发射功率定义:发射机载波功率是指在一个突发脉冲的有用信息比特时间上内,基站传送到手机天线或收集及其天线发射的功率的平均值。
测量目的:测量发射机的载波输出功率是否符合GSM规范的指标。
如果发射功率在相应的级别达不到指标要求,会造成很难打出电话的毛病,即离基站近时容易打出而离基站远时打出困难,往往表现出发射时总是提示用户重拨号码。
如果发射功率在相应的级别超出指标的要求,则会造成邻道干扰。
测试方法:手机发射部分由发射信号形成电路、功率放大电路、功率控制电路三个单元组成。
GSM频段分为124个信道,功率级别为5----33dBm,即LEVEL5----LEVEL19共15个级别;DCS频段分为373个信道(512----885),功率级别为0----30dBm,即LEVEL0----LEVEL15共15个级别;每个信道有15个功率等级,测试时选上、中、下三个信道对每个功率等级进行测试,每个功率等级以2dBm增减。
CDMA射频功率放大器中ACPR的测量
CDMA 射频功率放大器中ACPR 的测量摘 要 在放大器的设计中,相邻信道功率比是衡量CDMA 放大器非线性特性的一个重要参数。
本文首先给出相邻信道功率比的定义,介绍了它的计算方法,然后讨论几种实用的测量方法:功率密度比值法,分辨带宽法和积分带宽法,提出了实际应用中的几点要求,并比较了它们各自的优缺点。
最后指出了对测量仪器的要求。
关键词 相邻信道功率比 积分带宽 分辨带宽 视频带宽 累积概率分布函数Abstract In the design of an amplifier, the Adjacent-channel power ratio (ACPR) is a very important parameter to assess the non-linearity performance of CDMA amplifier. In this paper, we first introduce the definition of ACPR and the way to calculate it. Then, we discuss several practical measurements: the power density ratio method, the integration bandwidth (IBW) method and the resolution bandwidth (RBW) method. The notices that we must take care of are provided. And the advantages and disadvantages of these methods are compared. At the end, we give the requirements of the instruments used in measurement. Key words Adjacent-channel power ratio (ACPR); resolution bandwidth (RBW); integration bandwidth (IBW); video bandwidth (VBW);Cumulative Distribution Function (CDF)CDMA 系统工程中,射频功率放大器是整个通信系统中的重要部件。
实用射频测试和测m量
提高射频测量的精度从系统角度来看待射频和微波测量器图1、典型的功率测量系统最容易想到的是放大器的功率、载频频率。
接下来的问题并非人人都能考虑到:放大器输出信号的调制类型、调制带宽、峰值功率和平均值功率的比值(峰均功率比),这些都会影响到最终测量结果的准确性。
如何选择功率计?功率测量范围和频率范围是首先考虑的,功率计是否支持被测信号的调制类型?是否适合宽带调制的功率测量?如果是二极管检波的功率计,其线性范围是多少?能否适应高峰均功率比的测量?测试电缆除了选择相应的频率和功率范围外,驻波比是十分重要的。
另外还有插入损耗等问题。
除此以外,还要考虑电路的幅度稳定性。
电缆在不同的弯曲半径时,插入损耗是有所变化的。
被测器件(DUT )提供射频通路,如电缆、连接器、功率分配器控制射频信号幅度大小,如定向耦合器、衰减器无源器件有源器件放大器无源器件在整个工作频率范围内和容许的最大输入功率条件下,其插入损耗和相位偏移是比较稳定的。
被大功率信号注入时,都会产生无源互调产物。
有源器件有一定的线性工作范围,对输入功率非常敏感,不同输入电平下,会产生不同的测量结果。
通常对放大器的输出电平定义为1dB 压缩点功率。
测试路径有条件时,最好能固化测试路径和附件,使之成为一个标准化的测量系统。
选择正确的电缆和连接器常用的电缆分为半刚性、半柔性和柔性编织电缆等三种。
半刚性不易弯曲,其外导体采用铝管或铜管制成,射频泄露非常小(-120dB ),可避免信号串扰,而且无源互调特性也非常理想;半柔性电缆的性能指标接近于半刚性电缆,但其稳定性略差;柔性电缆是一种“测试级”电缆。
单股内导体的电缆有利于幅度的稳定,多股内导体的电缆有利于相位的稳定;过度弯曲电缆会造成幅度和相位的不稳定,且其无源互调指标更加恶化,通常弯曲半径不应小于电缆直径的10倍。
大部分电缆的泄露指标可以达到-90dB到-100dB。
要注意观察接头和电缆连接部位的工艺,电缆和接头之间有一个硬接触点,很容易造成电缆的断裂。
射频仪的原理方法教程
射频仪的原理方法教程
射频仪是一种用来测量射频信号参数的仪器,包括频率、功率、相位等。
其原理方法教程如下:
1. 原理:射频仪是通过接收到的射频信号产生电流,然后将电流转换成电压,再通过一系列电路进行放大、滤波和测量,最终得到所需的射频信号参数。
2. 方法:
- 连接:将射频信号源与射频仪通过同轴电缆或信号接口连接;
- 设置:打开射频仪电源,根据所需测量的信号参数进行相应的设置,如频率范围、功率范围等;
- 校准:进行仪器的校准,尤其是频率和功率的校准,以确保测量结果的准确性;
- 测量:将被测射频信号输入到射频仪中,观察显示屏或指示器上的测量结果,如频率、功率等;
- 分析:对测量结果进行必要的分析和处理,如比较与标准值的差异、判断信号的稳定性等;
- 记录:根据需要将测量结果记录下来,以备后续分析或参考。
3. 注意事项:
- 在使用射频仪时,要保持良好的接地,以避免外部干扰;
- 根据被测信号的特性,设置射频仪的相应测量参数范围,避免过大或过小
导致误差;
- 在进行校准时,应参考射频仪的说明书或相关标准,按照正确的方法进行;
- 在测量过程中,要注意信号源的稳定性和射频仪的响应速度,以确保测量结果的准确性和实时性。
以上就是射频仪的原理方法教程,希望对你有所帮助。
常用无线收发芯片射频指标及测量方法介绍b
d)
在极限条件下重复a) ~c)的过程。
。
二、常用指标
发射:-频率误差
二、常用指标
发射:-调制邻道功率
概述 发射机在规定的调制条件下总输出功率中落在任何一个相邻信 道的规定带宽内的那一部分功率与落在指配信道规定带宽内的 功率比值。
对别人的影响 有法规的限制
二、常用指标
发射:-调制邻道功率
二、常用指标
墙体损耗 多径损耗(默认10db)(混凝土20/砖10/天花板6)
二、无线传播的基本理论介绍
无线传播-对距离进行预测的各种模型
Walfisch-Ikegami传播模型 这种模型常用于街道、峡谷的传播预测,它根据建筑物的高度确定是视通 (line of sight)传播还是非视通传播,从而有不同的计算公式。WslfischIkegami模型的适用范围为:工作频率:800~2000MHz、基站天线高度:4~ 50m、移动台天线高度:1~3m、传播距离:0.02~5km。适用于基站覆盖 半径小于等于1公里,高层建筑密集的市区。
测量方法
按图1所示连接方式连接测试系统。测量设备可采用综合测试仪
或拥有矢量分析功能的频谱分析仪。
测试程序如下:
a)
发射机在某个指定测试频率上以最大发射功率状态工作,选取一定数量(大于或者等于
100个)的时隙,使用测量设备测量其在有效时域包络时间内的调制,从测量设备上读出或计算出被测发
射机的调制频偏误差;
测量方法
有用信号发生器选用能够产生规定的信号的信号发生器,并能
输出数据序列供误码评定设备比对,被测设备应提供解调输出
数据接口。
测试程序如下:
a)
设置接收机接收频率为测试频率,开启有用信号发生器1,根据选定的测试频率,
RF射频功率的测量和控制技巧干货分享
环测威官网:/如通常所理解的,术语对数放大器是指计算输入信号包络的对数的装置。
在AD8307的响应中,500-MHz 90-dB对数放大器,对于由100-kHz三角波调制的10-MHz正弦波(见图8),请注意示波器照片上的输入信号由许多10 MHz 信号的周期,使用示波器的time / div旋钮压缩在一起。
我们这样做是为了显示信号的包络,重复频率低得多,频率为100 kHz。
随着信号包络线性增加,我们可以在输出响应中看到特征log(x)形式。
相反,如果我们的测量设备是线性包络检测器(例如二极管检测器),则输出仍然是三波。
图8:对数放大器对线性包络线斜坡的响应因此,对数放大器给出了对数域中信号的交流幅度的指示。
通常,对数放大器用于测量信号强度,而不是检测信号内容。
用于描述这种类型的对数放大器的术语“解调”有点误导,但由于对数放大器恢复信号包络的对数(类似于解调AM的过程),术语解调已被采用来描述这种类型的设备。
解调对数放大器的操作对数放大器简化框图的核心(见图9)是一个级联放大器链。
这些放大器具有线性增益,通常介于10到20 dB之间。
为简单起见,我们选择了5个放大器链,环测威官网:/每个放大器的增益为20 dB或10倍。
现在,想象一下小的正弦波被馈入链中的第一个放大器。
在将第一个放大器应用于第二个放大器之前,它将使信号上升10倍。
因此,当信号通过每个后续级时,它会被放大20 dB。
图9:对数放大器框图现在,随着信号沿着增益链向下移动,它将在某个阶段变得如此之大以至于它将开始削减或限制在精确的水平,并且在该示例中它已被设置为1Vpk。
在信号进入其中一个阶段的限制之后(这发生在图9中第三阶段的输出处),受限信号沿着信号链继续向下,保持其1 Vpk幅度。
每个放大器输出端的信号也馈入全波整流器(图9中标记为Det)。
这些整流器的输出如图所示相加,夏季输出应用于低通滤波器以移除整流信号的纹波。
这产生对数输出(通常称为“视频”输出),其将是稳态交流输入信号的稳态直流输出。
射频各项测试指标
双频段GSM/DCS移动电话射频指标分析2003-7-14[摘要]本文对GSM移动电话的射频指标进行了分析,并讨论了改进办法。
其中一些测试及提高射频指标的方法是从实践经验中总结出来的,有一定的参考价值。
第一部分对各射频指标作了简要介绍。
第二部分介绍了射频指标的测试方法。
第三部分介绍了一些提高射频指标的设计和改进方法。
1 射频(RF)指标的定义和要求1.1 接收灵敏度(Rx sensitivity)(1)定义接收灵敏度是指收信机在满足一定的误码率性能条件下收信机输入端需输入的最小信号电平。
衡量收信机误码性能主要有帧删除率(FER)、残余误比特率(RBER)和误比特率(BER)三个参数。
这里只介绍用残余误比特率(RBER)来测量接收灵敏度。
残余误比特率(RBER)的定义为接收到的错误比特与所有发送的的数据比特之比。
(2)技术要求●对于GSM900MHz频段接收灵敏度要求:当RF输入电平为-102dBm(分贝)时,RBER不超过2%。
测量时可测试实际灵敏度指标。
根据多款移动电话的测试结果来看:当RBER=2%时,若RF输入电平为-l09~-l07dBm,则接收灵敏度为优;若RF输入电平为-l07~l05dBm,则接收灵敏度为良好;若RF输入电平为-105~-l02dBm,则接收灵敏度为一般;若RF输入电平>-l02dBm,则接收灵敏度为不合格。
●对于DCSl800MHz频段接收灵敏度要求:当RF输入电平为-l00dBm,RBER不超过2%。
测量时可测试实际灵敏度指标。
根据多款移动电话的测试结果来看:当RBER=2%时,若RF输入电平为-l08~-105dBm,则接收灵敏度为优;若RF输入电平为-105~ -l03dBm,则接收灵敏度为良好;若RF输入电平为-l03~ -100dBm,则接收灵敏度为一般;若RF输入电平为>-l00 dB mm,则接收灵敏度为不合格。
1.2频率误差Fe、相位误差峰值Pepeak、相位误差有效值PeRMS(1)定义测量发射信号的频率和相位误差是检验发信机调制信号的质量。
射频电路(系统)的线性指标及测量方法
射频电路(系统)的线性指标及测量方法蒋治明1、线性指标1.1 1dB压缩点(P1dB——1dB compression point )射频电路(系统)有一个线性动态范围,在这个范围内,射频电路(系统)的输出功率随输入功率线性增加。
这种射频电路(系统)称之为线性射频电路(系统),这两个功率之比就是功率增益G。
随着输入功率的继续增大,射频电路(系统)进入非线性区,其输出功率不再随输入功率的增加而线性增加,也就是说,其输出功率低于小信号增益所预计的值。
通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的1dB压缩点,用P1dB表示(见图1)。
典型情况下,当功率超过P1dB时,增益将迅速下降并达到一个最大的或完全饱和的输出功率,其值比P1dB大3dB~4dB。
1db压缩点愈大,说明射频电路(系统)线性动态范围愈大。
图1 输出功率随输入功率的变化曲线1.2 三阶交调截取点(IP3——3rd –order Intercept Poind)当两个正弦信号经过射频电路(系统)时,此时由于射频电路(系统)的非线性作用,会输出包括多种频率的分量,其中以三阶交调分量的功率电平最大,它是非线性中的三次项产生的。
假设两基频信号的频率分别是F1和F2,那么,三阶交调分量的频率为2F1-F2和2F2-F1。
图2是输入信号和输出信号的频谱图。
图3反映了基频(一阶交调)与三阶交调增益曲线,当输入功率逐渐增加到IIP3时,基频与三阶交调增益曲线相交,对应的输出功率为OIP3。
IIP3与OIP3分别被定义为输入三阶交调载取点(Input Third-order Intercept Point)和输出三阶交调载取点(Output Third-order Intercept Point)。
三阶交调截取点(IP3)是表示线性度或失真性能的重要参数。
IP3越高表示线性度越好和更少的失真。
图3中A 线是基频(有用的)信号输出功率随输入功率变化的曲线,B 线是三阶失真输出功率随输入功率变化的曲线。
rf测试内容及原理
rf测试内容及原理RF(Radio Frequency)测试是指对无线通信设备的射频性能进行测试和评估的过程。
它主要通过测量和分析设备在射频频段的特性和性能,如发送和接收功率、灵敏度、频率稳定性、通信距离、抗干扰能力等。
RF测试是确保无线设备在不同工作环境下可靠工作的重要环节。
在RF测试中,传统的测试方法通常包括发射功率测试、接收灵敏度测试、频率误差测试、频率稳定性测试、谐波测试、杂散测试等。
这些测试通过使用信号发生器、功率计、频谱仪、射频信号分析仪等专业测试设备来模拟和检测设备在特定测试条件下的性能。
RF测试的原理主要基于电磁波传播和接收的原理。
射频信号的传输是通过无线电波来实现的,它们在空间中以电磁波的形式传达。
在测试中,我们使用测试设备产生并接收这些电磁波,并通过对信号的测量和分析来评估设备的性能。
发射功率测试主要是测量设备发送信号时的输出功率,这可以通过在设备的发射端连接功率计来实现。
接收灵敏度测试则是测量设备能够接收并正确解码信号的最低输入功率。
这一测试需要在一定的信噪比条件下进行,可以通过降低输入信号的功率来确定设备的接收灵敏度。
频率误差测试和频率稳定性测试是用来测量设备在发送或接收信号时的频率准确性和稳定性。
这些测试通常使用频谱仪等设备来分析设备的频率特性。
谐波测试和杂散测试则是评估设备对非期望信号的抑制能力。
在测试中,通过在设备的输入端加入不同频率的干扰信号,然后测量设备输出信号中的谐波和杂散成分,以评估设备对干扰的响应能力。
总之,RF测试是通过测试设备在射频频段的性能指标来评估设备的射频性能。
通过采用一系列的测试方法和专业的测试设备,可以确保无线设备在不同工作环境中的可靠性和稳定性。
无线电发射机检测方法和标准介绍[1]
-ห้องสมุดไป่ตู้-
无线电发射机检测方法和标准介绍
及
无线电发射设备测试中的不确定度分析
信道功率测量 0 1 2 3 只是用户信道 用户信道和上/下邻道 用户信道和上/下邻道+第一个相间信道 用户信道和上/下邻道+第一个相间信道+第二个相间信道
3.4.3 邻道功率测量的动态范围 在假定滤波器的选择性足够高可以抑制用户信道和有用信号的影响的情况下,有三个因素 影响频谱仪邻道功率测量动态范围: l l 分析仪固有的热噪声 这里指在特定的器件设置(分析仪测量电平、RF 衰减器、参考电平)可获得的信噪比。 l l 分析仪的相位噪声 l l 互调产物(频谱再生) 落到邻道中的互调产物是关键因素,特别是对于宽带 CDMA 系统的测量。 邻道功率是以上三种产物的线性叠加。热噪声和互调产物的贡献取决于第一级混频器的输 入电平。热噪声的影响与混频器电平成反比,但同时混频器电平的提高意味着互调产物的增加。 由功率的总和曲线可得到每一个混频器电平对应的最大动态范围。
信息产业部无线电管理局关于350mhz频段移动通信设备主要技术指标的通知国199693信息产业部无线电管理局关于公众对讲机管理有关问题的通知信部无2001869信息产业部无线电管理局关于400mhz频段公众对讲机业务频率规划的通知信部2001793信息产业部无线电管理局关于450mhz频段内增加农村无线接入业务有关事项的通无线电发射机检测方法和标准介绍199866gbt1584411995移动通信调频无线电话机通用技术条件gb1219290移动通信调频无线电话机发射机测量方法gb1219390移动通信调频无线电话接收机测量方法三核准频率范围
-2-
无线电发射机检测方法和标准介绍
及
无线电发射设备测试中的不确定度分析
手机射频性能测试方法介绍
手机射频性能空中测试方法介绍[摘要] 本文首先简单介绍了手机天线的特性和指标,然后对CTIA协会制定的OTA(空中测试)方法进行了介绍。
手机的一些关键指标(如辐射总功率TRP、全向接收灵敏度TIS、人体感应)的测试方法以及相关测试环境,在文中作了详细的描述。
本文所介绍的OTA测试方法,对于改进手机研发阶段的测试方法具有很好的参考价值,而且在某些国家(美国),OTA测试已经成为GSM手机的必测项目,我们的研发测试需增加相关的测试内容。
一、前言良好的射频性能对于手机在数字蜂窝网、PCS网络中的表现至关重要。
由于手机的体积日趋小巧,天线性能通常不得不做出牺牲。
在很小的空间范围以内,要实现天线在各频段的良好性能是一件困难的工作。
这也对测试提出了一个更高的要求:全面、精确的测试,可以客观评估手机在实际网络中的表现,并不断改进设计;而不正确的测试数据,会有误导研发的可能。
现阶段公司的研发测试手段以平板耦合器与塔型天线测试为主。
在这样的近场测试环境中,手机与测量天线之间的距离小于3倍波长,和实际网络环境差异较大;且操作中常常需要根据实际情况调整手机的摆放位置,测试数据的可再现性、重复性较差,研发、测试、质检易出现分歧。
实际上,在项目的不同阶段,测试的重点也应区分:1. 研发测试研发测试时间相对比较充裕,需要利用各种测试手段,提供更多、更全面的数据,对手机的射频性能做出准确、客观的评估,这对手机性能的不断改进非常重要,也是项目转产的重要依据;2. 生产测试生产测试的目的是关注产品性能的一致性。
射频测试方面,其任务是把性能低于正常水平的不良品检测出来,防止不良品流入市场;另外生产测试必须操作性强,简单迅速,不降低产能。
此时可以使用屏蔽盒内的平板耦合器进行测试:由射频性能已知的样机作为金机(Golden Sample),经试验后确定手机摆放位置和通过准则,不同型号的手机摆放位置和通过准则不一定相同。
整机射频的测试和天线特性密切相关,下文首先介绍天线的特性和指标。
(完整版)射频指标测试介绍
目录1GSM部分 (1)1。
1常用频段介绍 (1)1。
2发射(transmitter)指标 (2)1.2.1发射功率 (2)1。
2。
2发射频谱(Output RF spectrum〈ORFS〉) (4)1。
2。
2.1调制频谱 (4)1.2.2。
2开关频谱 (5)1.2.3杂散(spurious emission) (5)1。
2.4频率误差(Frequency Error) (6)1.2。
5相位误差(Phase Error) (6)1.2.6功率时间模板(PVT) (7)1。
2接收(receiver)指标 (8)1。
2。
1接收误码率(BER) (8)2 WCDMA (9)2。
1常用频段介绍 (9)2。
2发射(Transmitter)指标 (9)2。
3接收(receiver)指标 (15)3 CDMA2000 (15)3。
1常用频段介绍 (15)3。
2发射(transmitter)指标 (16)3.3接收(receiver)指标 (19)4 TD-SCDMA部分 (20)4。
1常用频段介绍 (20)4.2发射(transmitter)指标 (20)4。
3接收指标(Receiver) (26)1GSM部分1.1常用频段介绍1.2发射(transmitter)指标1。
2。
1发射功率定义:发射机载波功率是指在一个突发脉冲的有用信息比特时间上内,基站传送到手机天线或收集及其天线发射的功率的平均值.测量目的:测量发射机的载波输出功率是否符合GSM规范的指标。
如果发射功率在相应的级别达不到指标要求,会造成很难打出电话的毛病,即离基站近时容易打出而离基站远时打出困难,往往表现出发射时总是提示用户重拨号码。
如果发射功率在相应的级别超出指标的要求,则会造成邻道干扰.测试方法:手机发射部分由发射信号形成电路、功率放大电路、功率控制电路三个单元组成。
GSM频段分为124个信道,功率级别为5—-—-33dBm,即LEVEL5-—-—LEVEL19共15个级别;DCS频段分为373个信道(512——--885),功率级别为0————30dBm,即LEVEL0————LEVEL15共15个级别;每个信道有15个功率等级,测试时选上、中、下三个信道对每个功率等级进行测试,每个功率等级以2dBm增减。
天线驻波比的测量方法
图1、通过式功率测量法Thruline@功率计的代表产品是BIRD公司的43型功率计(见图2),它自发明以来已经有超过25万台在全世界范围得到应用。
43采用了无源线性二极管检波技术,可以测量单载频的FM,PM和CW信号的功率,或者与校准信号的峰均功率比完全一致的信号。
图2、连续波(CW)功率计的代表产品——BIRD 43二、模拟调制和数字调制的射频信号不同的射频调制信号的功率测量方法是不同的,让我们首先来比较一下不同的调制信号各有什么特点。
2.1 连续波( CW )和模拟调制信号图3所示为连续波(CW)信号的波形,其特点是峰值包络是恒定的,FM和PM信号也同样。
图3、连续波(CW)信号的波形PM和PM调制常见于双向无线电对讲机、寻呼发射机和调频广播等,可采用传统的连续波(CW)功率计(如BIRD43)进行功率测量,通常用平均功率来表征其输出功率。
图4所示为调幅(AM)信号的波形,如电视图象调制。
由于其峰/均功率比是恒定值,所以这类信号也可以用连续波功率计进行测量。
如电视图象功率的测量,是在75%的调幅度下测出其平均功率,再乘上1.68,所得结果即是峰值功率(又称同步顶功率)。
图4、调制度为75%的调幅(AM)信号的波形2.2 数字调制经过近二十年的通信发展,已经确定了采用数字调制标准。
数字信号的特点是:其信号波形的对称性、频率、幅度和峰值/平均值功率比都会随机发生变化。
这样的波形与常规调制的信号相比更像是噪声(图5),并可破坏连续波型功率计得以准确校正和使用的条件。
另外,数字调制波形的大动态范围可以使连续波功率计的二极管检波电路超出平方率(线性)工作范围。
用43这样的(动态范围为7dB)功率计测试数字调制信号的功率将会产生较大的测试误差。
图5、数字调制信号2.3 数字调制的射频功率的定义图6所示为数字调制射频信号的时域波形。
定义如下:图6、数字调制射频信号的时域波形平均功率( AVG )——载频功率的平均值(热等效功率,相当于电压测量中的真有效值)。
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三种射频功率测量方法
自从第一台无线电发射机诞生之日起,工程师们就开始关心射频功率测量问题,直到今天依然是个热门话题。
无论是在实验室、产线,还是教学中,功率测量都是必不可少的。
在无线电发展初期,测试工程师所面对的大多数是连续波、调幅、调频、调相或脉冲信号,这些信号都是有规律可循的。
例如,连续波(如图1)调频或调相信号的功率测量都是很简单,只需要测量其平均功率;调幅信号(如图2)的功率与其调制深度有关,而脉冲信号的特性是以脉冲宽度和占空比来表达。
对于以上这些模拟或模拟调制信号,射频功率测量所关心的基本上都是平均功率和峰值功率。
而现在,特别是20世纪90年代以后,数字通信开始快速发展,射频功率测量的重点也开始有些变化。
因为数字调制信号(如图3)的包络无规律可循,其最大和最小电平会随机变化,而且变化量很大。
为了描述这类信号的特征,引入了一些新的描述方法,如领道功率、突发功率、通道功率等。
很多传统的功率计已经无法满足数字信号功率的测量要求,一部分功率测量的任务已经开始由频谱分析仪来完成。
下面我们介绍常见的几种射频功率测量方法,在此之前我们还需要明确一件事——在频域测试测量中,为什么习惯以功率来描述信号强度,而不是像时域测试测量中常用的电压和电流?那是因为在射频电路中,由于传输线上存在驻波,电压和电流失去了唯一性,所以射频信号的大小一般用功率来表示,国际通用的功率单位为W、mW、dBm。
频谱分析仪和功率计都是可以测量射频功率的,其中功率计又分为吸收式功率计与通过式功率计两种。
同样是功率测量,不同的测试仪器和测试方法所关注的重点是不同的。
射频功率的测量方法有三种:
频谱分析仪测量;
吸收式功率测量;
通过式功率测量。
1. 频谱分析仪测量
频谱分析仪(以下简称频谱仪)是一种基础的频域测试测量仪器,图4为采用数字中频技术频谱仪的基本工作原理。
被测信号经过低通滤波器后进入混频器,与同时进入混频器的本地振荡器信号进行混频。
由于混频器是非线性器件,所以会产生互调信号,落入滤波器的信号经过ADC,再依次进入中频滤波器,包络检波器,视频滤波器,视频检波器,最后将轨迹显示在屏幕上。
在进行射频功率参数测量时,频谱仪具有以下特点:
1) 频谱仪可以测量极小幅度的射频信号,这取决于频谱仪的一项关键指标——DANL(Displayed Average Noise Level),中文“显示平均噪声电平”。
图5为测量一个频率999MHz,功率-130dBm的信号结果,信号清晰可见,这是任何功率计所望尘莫及的。
2) 频谱仪有很大的幅度测量范围,可以从DANL到安全输入电平+20 dBm甚至+30dBm,动态范围可达190 dB!而目前市面上功率计最大动态范围基本上都在100 dB以内,如:
德国某公司NRP8S: –70 dBm 到+23 dBm;
美国某公司U2041XA: –70 dBm 到+26 dBm。
3) 频谱仪可以测量信号的频率分量,并且可以进行窄带测量。
如图6,图7。
4) 频谱仪可以同时测量多载频信号,观察信号频谱仪分布。
2. 吸收式功率测量
吸收式功率计是常用的微波与射频功率测量设备,其工作原理如图8 (二极管检波器功率计) 所示。
被测信号首先进入功率计,功率计电路可采用热敏电阻,热电偶或二极管检波器等不同方式构成,功率计内部由3路测量通道组成,分别测量不同功率大小的信号,经过数字处理后将功率值显示到功率计主机或是电脑软件中,现在越来越多的显示部分采用软件来实现(如图9)。
吸收式功率计有以下特点:
1) 在常见的微波与射频功率测量仪器中,吸收式功率计的幅度测量精度是最高的;
2) 动态范围一般不会超过100 dB;
3) 不能测量大功率,通常测量上限在+30 dBm(1 W)左右,如果需要扩展测量范围,则需要外接衰减器;
4) 可以测量各种调制信号的平均功率、峰值功率、突发功率、脉冲宽度、上升/下降时间;
5) 不能像频谱仪一样测量信号的频率分量;
6) 不能测量VSWR。
鉴于吸收式功率计的这些特点,其作为实验室校准设备,用来校准信号源和频谱仪的应用较多。
3. 通过式测量
通过式功率测量是对吸收式功率测量法的一种扩展应用,解决了吸收式功率计测量大功率和VSWR的局限性。
通过式功率测量最大的意义就是可以测量放大器或发射机在大功率状态下与负载的匹配。
提到通过式功率计,很多人会联想到一个产品——Bird 43(图10),由Bird公司1952年发明,至今仍在生成与应用。
通过式功率计的核心器件是定向耦合器,通过测量通过功率计的正向功率与反射功率计算出VSWR,这种测量方法有以下特点:
1) 通过式功率计具有大功率测量能力;
2) 不能测量幅度很小的功率;
3) 通过式功率计受到定向耦合器的带宽限制,测量带宽相对频谱仪与吸收式功率计要小很多;
4) 通过式功率计可以测量发射机与负载(天线)之间的大功率匹配。
通过本文的介绍可见,在射频功率测量中,频谱仪在灵活性,适用范围具有先天的优势,吸收式功率计精度最高,通过式功率计则更偏向于大功率信号测量。