基站射频收发信机指标分解
5G通信系统基站参数指标
5G通信系统基站参数指标CMCC（中国移动）的5G商⽤⽹络采⽤3GPP 5G NR R15及随后的标准。
本⽂将⾯向基站原型机，对相应的关键系统参数、性能要求、功能要求以及硬件需求等信息进⾏说明。
基站CMCC对3.5GHz下的Poc系统性能和产品⽅案进⾏了定义。
⽬前的阶段只考虑eMBB宏蜂窝场景，未来还会考虑其他基站类型和场景，如⼩基站等。
1 系统关键特性1）⼯作频段：3.4-3.6GHz；2）系统带宽：>= 100MHz；3）下⾏单⽤户峰值谱频率：30bps/Hz；4）上⾏单⽤户峰值谱效率：15bps/Hz；5）下⾏单⽤户MIMO流数：8；6）上⾏单⽤户MIMO流数：4；7）下⾏MU-MIMO流数：⼤于等于16流；8）上⾏MU-MIMO流数：⼤于等于8流；9）⽤户峰值数据速率：10）⼩区峰值数值速率：11）⼩区平均数据速率：12）⼩区边缘⽤户速率13）切换性能：⽀持NR系统内⽆损切换，切换数据⾯中断时延为0ms；14）控制⾯时延：从常规的空闲态，⽐如3GPP⽬前正在讨论的idle或者inactive状态，到发送第⼀个应⽤层的数据包的链路建⽴时延。
要求<=20ms;15）⽤户⾯时延：在⽆线空⼝上⾏/下⾏⽅向，从空⼝协议栈层2/3 SDU⼊⼝点到对端协议栈层2/3 SDU出⼝点，成功传输⼀个应⽤包/消息所⽤的时延。
eMBB上下⾏均<=4ms;16）往返时延：从⼀个UE发出的数据经过空⼝到基站的S1⼝，在S1⼝直接环回再经过⼀次空⼝到UE所⽤的时间。
要求<=10ms；17）移动性：UE⽀持最⾼500km/h的移动速度。
2 RAN架构5G RAN应当⽀持独⽴NR部署，NR gNB可以独⽴⼯作，且和5GC（5G核⼼⽹）之间有连接，⽀持全部控制⾯特性。
LTE和NR之间的交互连通可以通过5GC内部实现，或由EPC与5GC之间的接⼝来进⾏，这取决与LTE eNB是否连接到5GC。
5G独⽴部署时，gNB的逻辑体系采⽤CU-DU分离模式。
移动通信基站的组成
移动通信基站的组成移动通信基站的组成移动通信基站是实现移动通信网络的关键设备之一，它承担着信号的传输、接收和转换等功能。
下面将介绍移动通信基站的组成。
⒈主控设备：主控设备是移动通信基站的核心部分，负责管理基站的运行和维护。
主控设备通常包括：●基站控制器（BSC）：负责无线信号的调度和资源管理，控制终端的接入和切换。
●通信控制器（MC）：负责接收和发送信令，实现与核心网的交互。
●传输控制器（TC）：负责与传输网的接口，实现信号的传输和转换。
⒉无线设备：无线设备是移动通信基站的无线传输部分，负责与终端设备之间的无线信号传输。
无线设备通常包括：●天线系统：用于接收和发送无线信号，将信号转换为电信号或将电信号转换为无线信号。
●射频单元（RFU）：负责接收天线发送的无线信号，并将其转换为数字信号。
●收发信机（TRX）：负责终端和基站之间的通信，完成信号的接收和发送。
⒊电源设备：电源设备为移动通信基站提供稳定的电力供应。
电源设备通常包括：●UPS（不间断电源）：在电力故障或断电时提供临时电力供应，确保基站正常工作。
●蓄电池：用于储存电能，在断电时提供电力供应。
●发电机：在长时间断电情况下，为基站提供临时电力供应。
⒋辅助设备：辅助设备是为了保证基站的正常运行而提供的各种支持设备。
辅助设备通常包括：●温控设备：用于控制基站内部的温度，保持设备在适宜的工作温度范围内。
●防雷设备：用于防止雷击，保护基站设备的安全运行。
●监控设备：用于监控基站的运行情况，及时发现和解决问题。
本文档涉及附件：⒈移动通信基站的组成图示⒉移动通信基站的技术规范本文所涉及的法律名词及注释：⒈电信法：指中华人民共和国电信法，是规范电信行业运营和管理的法律法规。
⒉无线电管理局：是国家信息产业部直属事业单位，负责管理和监督无线电频率的分配和使用。
基站射频收发信机指标分解
美信Maxim技术文档《基站收发信机设计》，以WCDMA为例进行讲解基站收发信机射频前端指标分解和设计。
虽然文档以WCDMA为例进行讲解，但宽带收发信机射频前端原理基本一致，因此适用于LTE等其他制式的设计。
以下为学习笔记和总结。
1.接收机接收机主要射频指标包括Reference Sensitivity Level，Adjacent Channel Selectivity（ACS），Blocking（In-Band和Out-of-Band），Receiver Inter-modulation。
其中带内blocking指标和ACS 分析类似，考量的都是工作带内信道外干扰信号对接收机影响的分析，因此Bolcking指标支队Out-of-band指标进行了讲解和说明。
1.1Reference Sensitivity Level接收机的最小可接收电平（接收机灵敏度）= -174dBm/Hz + 10logBW + NF + Eb/N01.Eb/No由基带解调能力决定，与射频前端无关；2.BW由无线系统协议标准定义；3.-174dBm/Hz及总的热噪声；因此针对某一无线系统设计，灵敏度指标的分解即根据协议灵敏度指标要求来设计接收机的噪声系数（Noise Figure）要求，以保证满足灵敏度指标允许的最大输入噪声（总噪声，包括输入热燥和引入的系统噪声）上图说明如下：Step1：系统要求灵敏度指标为-121dBm/3.84MHz；Step2：Eb/No = 5dB ——不考虑编码增益允许的总输入噪声=-121dBm – 5dB = -126dBm Step3：12.2Kbps数据速率到3.84Mcps码片速率的扩频增益为：10*log(3.84M/12.2K) ≈25dB，考虑扩频增益后总的输入噪声要求为-101dBm；Step4：3.84MHz带内总的热噪声= -174dBm + 10log3.86MHz/1Hz = -108.1dBm所以为满足灵敏度指标要求，系统接收机连续噪声系数需要≤-101dBm+108.1dBm=7.1dB接收机的其他指标都是基于灵敏度指标满足设计要求为前提。
GSM射频指标详解
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输入电平为一102dBm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-l09一l07dBm，则接收灵敏度为优；若RF输入电平为-l07一l05dBm，则接收灵敏度为良好；若RF输入电平为-105一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输入电平为一l08一-105dBm，则接收灵敏度为优；若RF输入电平为一105-- -l03dBm，则接收灵敏度为良好；若RF输入电平为-l03一-100dBm，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。
GSM调制方案是高斯最小移频键控(GMSK)，归一化带宽为BT＝0．3。
发射信号的相位误差定义为：发信机发射信号的相位与理论上最好信号的相位之差。
理论上的相位轨迹可根据一个己知的伪随机比特流通过GMSK脉冲成形滤波器得到。
频率误差定义为考虑了调制和相位误差的影响以后，发射信号的频率与该绝对射频频道号(ARFCH)对应的标称频率之间的差。
GSM手机射频射频收、发机介绍讲解
• 手机射频单元包括以下部分：
1.收发信单元
2.功率放大单元
3.开关单元
4.天线单元
手机射频系统模块示意图（以常用AD6548为例）
收发信单元是手机射频的核心处理单元，包括收信单元和发信单元。
收信单元完成对接收信号的放大、滤波和下变频最终输出基带信号。
发信单元完成对基带信号的上变频、滤波、放大。
在手机接收机电路中,主要有以下几个不同的功能电路，组合而成。 接收天线(ANT)：作用是将高频电磁波转化为高频信号电流。
双工滤波器：作用是将接收射频信号与发射射频信号分离,以防止强的发射信号对接收机造成 影响。双工滤波器包含一个接收滤波器和一个发射滤波器,它们都是带通射频滤波器。
天线开关：作用同双工滤波器，由于GSM手机使用了TDMA技术,接收机与发射机间歇工作, 天线开关在逻辑电路的控制下,在适当的时隙内接向接收机或发射机通道。
PA的作用是将Transceiver调制好的信号加大功率发射出去。 SAW
声表滤波器处于接收回路之中，主要是对接收信号作隔离，起选频的作用。 crystal
晶体和Transceiver内部的电路共同组成在晶体振荡器，产生26MHz 信号，作为系 统的主时钟，以及频率合成器的参考信号。 LDO
LDO是low dropout voltage regulator的缩写，DC-DC变换器，提供高精度的电压 输出，主要作用是给Transceiver供电。 3-wire
x(dB) 10 lg( x1 ) x2
dBm 表示dB毫瓦，是绝对功率单位
x(dBm) 10lg( p ) 1mW
2.GSM频谱规划 GSM工作在850MHz、 900MHz频段、1800MHz、1900MHz频段，
3GPP 5G射频指标解释(包含发射和接收指标,图片展示,适用于初级和中级射频工程师)
5G频段分两部分：FR1和FR2下面是FR1也就是sub 6G的频段表：国内运营商移动部署的5G频段是n41和n79,联通和电信部署的频段都是n78，具体频率范围如下：中国移动：n41:2515~2675MHz,n79:4800~4900MHz;中国电信：n78:3400~3500MHz；中国联通：n78:3500~3600MHz;3GPP中关于5G FR1（sub 6G）的射频指标要求都在38.101中，其中38.101-1和38.101-2分别定义的是SA架构下FR1（sub 6G）和FR1（毫米波）下的射频指标要求，38.101-3是ENDC 和5G CA组合下的5G射频指标要求，ENDC就是我们现阶段国内运营商正在推行的NSA架构。
因为NSA架构属于过渡阶段，运营商重点部署的是SA架构，因此本文重点讲述SA架构下5G的射频指标，也就是38.101-1。
3GPP相关文档下载地址：https:///ftp/Specs/archive/38_series/发射指标：6 发射特性6.2 Transmitter power发射功率；6. 2.1 UE maximum output power最大发射功率以上测试取样周期至少为1个子帧，1ms，除非特别说明，对各自支持的所有带宽都有效6. 2.2 UE maximum output power reduction最大发射功率回退5G NR允许终端在特定的调制方式、特定的RB分配机制下，适当回退最大发射功率，以适应高阶调制带来的发射指标超标或者占用带宽超标的问题；6. 2.3 UE additional maximum output power reduction额外最大发射功率回退额外最大功率回退是网络端基于杂散的额外要求而设定的，额外最大功率回退值和最大功率回退值不能重复叠加，取最大值做回退，特定频段特定RB信令连接的最大功率回退6.3 Output power dynamics输出功率动态范围6.3.1 Minimum output power最小输出功率The minimum controlled output power of the UE is defined as the power in the channel bandwidth for all transmit bandwidth configurations (resource blocks), when the power is set to a minimum value. The minimum output power is defined as the mean power in at least one sub-frame 1 ms. The minimum output power shall not exceed the values specified in Table 6.3.1-1.最小发射功率的概念我们不应该陌生，无论是Wcdma还是LTE都有这项指标要求，在最小1个子帧（1ms）的测试周期内，所有带宽和RB配置下，都应该满足最小发射功率小于某个规定的大小。
3GPP5G射频指标解释(包含发射和接收指标,图片展示,适用于初级和中级射频工程师)
5G 频段分两部分： FR1和FR2面是 FR1也就是 sub 6G的频段表：国内运营商移动部署的 5G频段是 n41和 n79,联通和电信部署的频段都是 n78，具体频率范围如下：中国移动： n41:2515~2675MHz,n79:4800~4900MHz;中国电信： n78:3400~3500MHz ；中国联通： n78:3500~3600MHz;3GPP中关于 5G FR1（ sub 6G）的射频指标要求都在 38.101中，其中 38.101-1和38.101-2 分别定义的是 SA架构下 FR1（sub 6G）和 FR1（毫米波）下的射频指标要求， 38.101-3 是 ENDC 和 5G CA组合下的 5G 射频指标要求， ENDC就是我们现阶段国内运营商正在推行的NSA架构。
因为 NSA 架构属于过渡阶段，运营商重点部署的是SA架构，因此本文重点讲述 SA架构下 5G 的射频指标，也就是 38.101-1。
3GPP 相关文档下载地址： https:///ftp/Specs/archive/38_series/发射指标：6 发射特性6.2 Transmitter power 发射功率；6. 2.1 UE maximum output power 最大发射功率以上测试取样周期至少为 1个子帧， 1ms，除非特别说明，对各自支持的所有带宽都有效6. 2.2 UE maximum output power reduction 最大发射功率回退5G NR 允许终端在特定的调制方式、特定的 RB 分配机制下，适当回退最大发射功率，以适应高阶调制带来的发射指标超标或者占用带宽超标的问题；6. 2.3 UE additional maximum output power reduction 额外最大发射功率回退额外最大功率回退是网络端基于杂散的额外要求而设定的，额外最大功率回退值和最大功率回退值不能重复叠加，取最大值做回退，特定频段特定RB 信令连接的最大功率回退6.3Output power dynamics 输出功率动态范围6.3.1Minimum output power 最小输出功率The minimum controlled output power of the UE is defined as the power in the channel bandwidth for all transmit bandwidth configurations (resource blocks), when the power is set to a minimum value.The minimum output power is defined as the mean power in at least one sub-frame 1 ms. Theminimum output power shall not exceed the values specified in Table 6.3.1-1. 最小发射功率的概念我们不应该陌生，无论是Wcdma 还是LTE 都有这项指标要求，在最小1个子帧( 1ms)的测试周期内，所有带宽和RB配置下，都应该满足最小发射功率小于某个规定的大小。
(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。
射频基础知识及其主要指标
对于G网，B = 200KHz，10lgB=53dBHz，No = －121dBm
Comba Telecom Systems
干扰协调
最大干扰容限
通常，码分系统的接收灵敏度可表示为：
SV
KT dBmHZ
10lgBdBHZ
NRdB
G
dB
P
EbdB
N0
KT:热噪声底噪－174dBm/Hz
B: 通道带宽（Hz)
为满足第三代（3G）蜂窝移动通信技术和业务发展的需求， 中国于2002年对3G系统使用的频谱作出了如下规划： ①第三代公众蜂窝移动通信系统的主要工作频段： 频分双工(FDD)方式：1920~1980 MHz / 2110~2170 MHz；
时分双工(TDD)方式：1880~1920MHz、2010~2025 MHz。
Comba Telecom Systems
3G与2G共存干扰协调
Comba Telecom Systems
32. 无线电干扰定义和分类（1）
无线电干扰是指发生在无线电频谱内的干扰。接收机收到无用信号时会导致有用信号的
接收质量下降，出现信息差错或丢失，甚至会阻断通信，这就是通常所说的无线电干扰。无
＝E＋20lgλ－11.6（dBμv）
对于其它接收天线，只需增加其相对于
半波偶极天线的增益Gr即可
即：A＝E＋20lgλ－11.6＋Gr
~
半波偶 极天线
匹配网络
50Ω
接收机
Comba Telecom Systems
电场强度、电压及功率电平的换算
例如：对于900MHz频段，波长为0.33m，当采用半波偶 极天线时，输入电压A与接收场强E之间的关系为：
Comba Telecom Systems
射频中常见指标分析
射频中常见指标分析射频（RF）技术广泛应用于通信、雷达、无线电电子设备等领域，其性能指标的分析和评估对于设计和优化射频系统至关重要。
下面将介绍几个常见的射频指标分析。
1.频率：频率是指射频信号的振荡频率，单位为赫兹（Hz）。
频率的选择将影响射频系统的传输范围和传输速率，在设计射频系统时需要根据具体需求确定合适的频率范围。
2.带宽：带宽定义为信号在频域上的占用范围，可以表示为频率范围或者频率间隔。
在射频通信中，带宽决定了系统的数据传输速率，带宽越大，传输速率越高。
根据信号的调制方式和传输要求，确定适当的带宽大小非常重要。
3.增益：增益是指射频信号在通过放大器、天线或其他射频设备时的功率增加量。
增益可以用来评估射频设备的放大能力，通常用分贝（dB）来表示。
在射频系统中，增益的选择和优化对于信号传输的距离和质量具有重要影响。
4.噪声系数：噪声系数表示射频设备引入的额外噪声，通常用分贝（dB）来表示。
噪声系数越小，设备引入的噪声越少，射频系统的灵敏度和传输质量将得到改善。
噪声系数的分析可以帮助选择和设计低噪声放大器和接收机。
5.功率：射频系统的功率特性是指在特定工作状态下信号传输的功率水平。
功率可以分为发送功率和接收功率。
发送功率表示信号输出设备的功率，接收功率表示接收设备接收到的功率。
在射频系统的设计和优化过程中，合适的功率选择对于传输距离和信号质量有重要影响。
6.反射损耗：反射损耗是指射频信号在连接器、天线或其他射频设备之间的接口上发生反射导致的信号损失。
反射损耗的分析可以帮助确定连接器和天线接口的质量和匹配度。
减小反射损耗有助于提高射频系统的传输效率和稳定性。
7.相位噪声：相位噪声是指射频信号在频域上的相位抖动或不稳定性，通常用分贝/赫兹（dB/Hz）表示。
相位噪声的分析和控制对于保持射频信号的稳定性、抗干扰和调制解调都非常重要。
以上是射频中常见的一些性能指标分析，通过对这些指标的理解和优化，可以提高射频系统的性能和可靠性，实现更好的信号传输和数据通信。
GSM射频性能指标及调试
GSM射频性能指标及调试一、GSM射频性能指标1. 接收灵敏度（RX Sensitivity）：接收灵敏度是指手机接收信号的最低能力。
该指标表示手机能正常接收信号的最低功率水平。
较高的接收灵敏度意味着手机可以在更远的距离内接收到信号。
2. 发射功率（Transmit Power）：发射功率是指手机发送信号的功率水平。
该指标表示手机发送信号的强度。
较高的发射功率可以提高信号覆盖范围和质量。
3. 信号质量（Signal Quality）：信号质量是指手机接收到的信号的质量。
主要包括误码率、信噪比、相位误差等指标。
较好的信号质量意味着较低的误码率，更好的语音和数据传输质量。
4. 信道质量（Channel Quality）：信道质量是指网络中不同信道的质量。
主要包括信号强度、信噪比、多径衰落等指标。
较好的信道质量意味着更稳定的通信连接和更高的数据传输速率。
5. 射频覆盖（RF Coverage）：射频覆盖是指网络信号在特定区域内的分布情况。
主要包括覆盖范围、覆盖强度等指标。
较好的射频覆盖意味着在特定区域内用户可以较为稳定地使用移动通信服务。
二、GSM射频性能调试1.优化基站布局：通过合理的基站布局，包括位置、天线高度和天线方向等因素，可以提高射频覆盖范围和质量。
2.调整天线参数：通过调整天线的传输功率、方向和倾角等参数，可以优化信号传输，提高覆盖范围和质量。
3.设置网络参数：通过调整网络中的相关参数，如功控参数、邻区参数等，可以提高网络的性能和覆盖。
4.测试设备：使用专业的测试设备，如功率分析仪、信号发生器等，进行精确的信号测试和分析。
5.故障排除：及时对出现的信号问题和故障进行排除和修复，提高网络的稳定性和可靠性。
针对以上调试方法，需要具备一定的专业知识和技能。
同时，也需要不断学习和了解最新的射频调试技术和设备，以适应移动通信技术的发展。
总结起来，GSM射频性能指标的调试和优化是确保通信质量的关键。
通过合理的基站布局、调整天线参数、设置网络参数、使用专业测试设备和故障排除等方法，可以提高GSM网络的覆盖范围、信号质量和通信性能，满足人们对移动通信的需求。
TD-SCDMA用户终端射频收发信机性能指标分析及测试
摘要：射频收发信机是移动通信系统中的一个重要组成部分，射频收发信机性能对整个移动通信系统的性能有着重要的影响。
本文基于第三代移动通信标准TD-SCDMA系统用户终端设备射频收发信机的研究开发，分析了TD-SCDMA用户终端射频收发信机的主要性能指标要求，并对射频收发信机主要指标的测试进行了论述。
1、引言：在ITU最终确定的5种RTT（无线传输技术）建议中，TD-SCDMA是由中国标准化组织（CWTS）代表中国向ITU提交的。
TD-SCDMA提案是在SCDMA无线本地环路（SCDMA-WLL）先进技术以及成功应用的基础上提出的。
它采用时分双工（TDD）方式，运用了多项先进的技术，如：智能天线(Smart Antenna)技术、多用户检测(Joint Detection)技术、同步码分多址（SCDMA）技术、软件无线电(Software Radio)技术等。
前不久，大唐电信中央研究院与重庆邮电学院联合成功开发了TD-SCDMA 试验系统用户终端设备。
TD-SCDMA终端无线接口的相关特性指标与射频收发信机息息相关。
本文介绍分析了TD-SCDMA系统用户终端收射频收发信机的主要性能指标，并对一些收发信机射频指标的测试进行了论述。
2、指标分析下面结合TD-SCDMA相关标准文档，对TD-SCDMA用户终端收发信机的一些指标参数进行分析，并作为射频收发信机设计的重要依据。
这里主要分析如下几个指标参数：1.接收灵敏度；2.邻道选择性（ACS）与干扰；3.线性和动态范围。
接收灵敏度接收灵敏度（Psen）是TD-SCDMA终端射频收信机重要的指标参数，合理地确定接收灵敏度直接地决定了TD-SCDMA终端射频收发信机的性能及其可实现性。
接收灵敏度是指在确保误比特率（BER）不超过某一特定值的情况下，在用户终端天线端口测得的最小接收功率，这里BER通常取为0.001。
接收灵敏度表征着TD-SCDMA终端接收机接收能力的强弱。
基站射频收发信机指标分解和分析
1.接收机接收机主要射频指标包括Reference Sensitivity Level，Adjacent Channel Selectivity（ACS），Blocking（In-Band和Out-of-Band），接收机互调。
其中带内blocking指标和ACS分析类似。
1.1Reference Sensitivity Level接收机的最小可接收电平（接收机灵敏度）= -174dBm/Hz + 10logBW + NF + Eb/N01.Eb/No由基带解调能力决定，与射频前端无关；2.BW由无线系统协议标准定义；3.-174dBm/Hz及总的热噪声；因此针对某一无线系统设计，灵敏度指标的分解即根据协议灵敏度指标要求来设计接收机的噪声系数（Noise Figure）要求，以保证满足灵敏度指标允许的最大输入噪声（总噪声，包括输入热燥和引入的系统噪声）上图说明如下：Step1：系统要求灵敏度指标为-121dBm/3.84MHz；Step2：Eb/No = 5dB ——不考虑编码增益允许的总输入噪声=-121dBm – 5dB = -126dBm Step3：12.2Kbps数据速率到3.84Mcps码片速率的扩频增益为25dB，考虑扩频增益后总的输入噪声要求为-101dBm；Step4：3.84MHz带内总的热噪声= -174dBm + 10log3.86MHz/1Hz = -108.1dBm所以为满足灵敏度指标要求，系统接收机连续噪声系数需要≤（-101+108.1）=7.1dB接收机的其他指标都是基于灵敏度指标满足设计要求为前提。
Note：Noise FigureSNR = Ps/PiF = SNRin/SNRout (1~正无穷)——Noise Factor噪声因子NF(dB) = 10logF （0~正无穷）——Noise Figure噪声系数，Noise Factor的dB形式；1.2Adjacent Channel Selectivity(ACS)ACS和带内阻塞指标分析类似，考量的是接收频带内存在大的干扰信号时接收机的接收能力。
射频中常见指标介绍
1.功率，功率电平，最大输出功率在射频通信电路中，数字信号传输的是状态，而射频信号传输的是能量，我们一般不用电压或电流描述信号，而是用功率电平来描述，单位用分贝（dB）来表示。
电平指的信号的电流、电压或者功率与某一基准值的比值取对数。
功率电平与功率(瓦特)的转换如下：增益即放大倍数。
正整数换算成分贝值的计算公式如下：一个部件的ALC功率就是它的最大输出功率。
最大输出功率指的是增益为最大时，满足系统其他所有指标要求时，系统所能达到的最大功率电平。
2.带内波动带内波动又称增益平坦度，指有效频带内或信道内最大增益与最小增益的差值。
电路中的滤波模块、功能模块的匹配都会影响整个链路的波动。
3.峰均比峰均比（PAR）定义为某个概率下的峰值功率与平均功率的比。
计算公式如下：P rms平均功率：系统的实际输出功率。
P peak峰值功率：以某种概率出现的冲激瞬时值。
从时域观察，经过调制以后，信号的包络变化并非恒定的，信号的瞬时功率也并非恒定，出现的概率也不尽相同。
各种概率下的峰均比曲线就形成了CCDF曲线（互补积分曲线），下图所示Aglient仪器上的CCDF曲线，从上面可以读出各种概率下的峰均比。
我们常看的是0.01%概率下的峰均比。
峰均比一般用来评价非理想线性的影响。
峰均比越大，应用相同非线性器件需要的功率回就退越多。
4. 1dB压缩点1dB压缩点，定义为增益压缩1dB时，输入或输出的功率值。
增益压缩1dB 时的输入电平称为输入1dB压缩点，此时的输出电平称为输出1dB压缩点，又称为P-1。
下图非常形象的描述了1dB压缩点的概念，横轴为输入功率Pout，纵轴为输出功率 Pin，那么坐标平面的曲线表示的是增益曲线（dB）。
理想的增益曲线（ideal）应该是一条直线，但是现实中，由于器件的非线性，实际的增益曲线（real）并不是一条直线。
实际的输出功率不可能随输入功率的增加一直成比例的放大，当输入信号增大到一定程度，器件会饱和，输出不再增加。
华为基站BTS3006C结构与配置
DPX TRX 1 TRX 2
RXDI
DPX
RXDI
DCOM
DCOM
DCOM
DDRM 双密度载频
DDPM 双双工单元
DDCM 双二合一模块
DSCM 单二合一 模块
在不大于S2的配置下，不使用合路器， 在不大于S2的配置下，不使用合路器，直接使用 S2的配置下 双双工器DDPM模块 双双工器DDPM模块 DDPM 在S3~S4的配置下，使用DDCM＋DDPM S3~S4的配置下，使用DDCM＋ 的配置下 DDCM 在S5~S6的配置下，使用DDCM＋DSCM＋ S5~S6的配置下，使用DDCM＋DSCM＋ 的配置下 DDCM DDPM
DCOM DCOM
DDRM DDRU主分集接收 主分集接收 内部互联 DDRM DDRM
TRX 1 TRX 2
TRX 1
TRX 2
TRX 3
TRX 4
S222站型采用DDPM插损只有1.3dB S222站型采用DDPM插损只有1.3dB 站型采用DDPM插损只有
HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.
HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.
HUAWEI Confidential
Page 4
BTS3006C典型站型配置 典型站型配置
S2或O2
ANT A ANT B
S4或O4
ANT A ANT B
DDPM
DPX DPX DPX
DDPM
DPX
RXDI
RXDI
RXDI
RXDI
DDCM
FAN
FAN
FAN
HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.
射频基础知识及其主要指标
射频基础知识及其主要指标射频（Radio Frequency）是指在射频范围内发送、接收和处理电磁波的技术。
射频技术在电子通信、无线网络、雷达系统、遥控器、医疗设备和安全系统等领域广泛应用。
了解射频基础知识及其主要指标对于理解射频技术的原理和应用至关重要。
射频技术基础知识包括频率、波长、功率、带宽、增益、灵敏度和失真等。
频率是指电磁波振荡的次数，以赫兹（Hz）表示，常用的射频频率范围是3kHz到300GHz。
不同频率的射频波有不同的特性和应用，例如低频射频波可以穿透墙壁，适用于室内通信，而高频射频波有更短的波长和更高的传输速度，适用于无线通信。
波长是指电磁波一个完整周期的长度。
波长和频率之间有一个基本关系，即波长等于光速除以频率。
例如，频率为1MHz的射频波，其波长为300米。
波长越长，频率越低，穿透力越强。
功率是指射频信号的电磁能量大小，以瓦特（W）表示。
在射频技术中，功率可以用于衡量发送端或接收端的信号功率。
发送端的功率越大，信号传输距离越远；接收端的功率越大，接收到的信号质量越好。
带宽是指射频信号的频率范围。
在通信系统中，信号一般需要特定的频带宽度来传输和接收数据。
带宽越宽，信号传输速度越快。
增益是指射频信号在其中一设备或系统中的放大程度。
增益通常用分贝（dB）表示。
增益可以是发送端的输出功率增益，也可以是接收端的输入信号增益。
增益越大，信号强度越强，传输距离越远。
灵敏度是指接收端设备能够捕捉到的最小信号强度。
灵敏度越高，接收端可以接收到更弱的信号，提高信号质量和传输距离。
失真是指信号在传输过程中发生形状、幅度或频率上的变化。
失真会导致信号质量下降和数据错误。
射频系统中的常见失真包括失真、非线性失真、混叠等。
除了上述基础知识，还有一些射频技术中常见的指标也值得关注。
例如，动态范围是指射频系统可以容忍的最大信号强度和最小信号强度之间的差异。
该指标用于衡量系统的灵敏度和抗干扰能力。
总结起来，射频技术的基础知识包括频率、波长、功率、带宽、增益、灵敏度和失真等。
常用无线收发芯片射频指标及测量方法介绍b
a)
被测发射机不加调制，在最大功率状态下工作，测量设备测得被测发射机的载波
频率；如果被测发射机不能工作在非调制的状态下，则需要将调制信号解调，测得被测发射机
的载波频率；
b)
测试所得载波频率与标称频率之差，即为载波频率误差，此差值与标称频率的比
值应符合表1规定的发射机载波频率误差的指标要求；
c)
根据6.1.2.2的要求，改变被测发射机工作频率，重复a) ～b)的测试过程。
量值L1(dB)、校核固定衰减器的衰减量值L2(dB)；
b)
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天线端口的输出平均功率P’(dBm)，从测量
设备上读出被测发射机输出功率P(dBm)；
c)
计算被测发射机实际输出功率值
二、常用指标
发射：-调制误差（矢量幅度误差（EVM））
二、常用指标
发射：-占用带宽
概述 占用带宽是指被测设备以99%功率工作时占用的频谱带宽。 测量方法
在物联网里，这个指标较差，频谱利用率不高
测量方法 连接方式连接测试系统。测量设备可采用具有自动带宽检测功 能的频谱分析仪。
二、常用指标
发射：-占用带宽 速率10k，频偏2k、5k、15k的频谱
三、接收机基本结构
物联网常用的CC1101和3G4G基站，现在一些无人机设备上用的 AD9364。
二、常用指标
发射： 输出功率 功率容限变化 调制误差 （矢量幅度误差（EVM）） 占用带宽 频率误差 调制邻道功率 发射机杂散发射
接收： 静态灵敏度 动态范围 邻道选择性 共信道抑制 杂散响应抗扰性 阻塞 互调响应抗扰性 接收机杂散发射
信道机常见电性能指标含义及其测试方法
发信机主要电性能指标：1．载波额定功率载波额定功率是指无调制时馈给匹配负载（天线或等效电阻）的平均功率。
对于常用的调频或调相方式，载波功率不因有无调制而变化。
载波功率是决定通信距离与质量的重要因数之一。
在系统设计中根据工作频率、服务范围和地形条件，对发信机载波额定功率提出适当的要求。
不适当地增大发射功率不仅会造成浪费，更重要的是会增加系统间的干扰，不利于频谱的有效利用。
国家规定移动通信设备的功率等级分为0.5W、2W、3.5W、10W、15W、25W和50W。
2．载波频率容限载波频率容限是指发射载波频率与其表称值之最大允许差值，它决定了对频率稳定度的要求。
在移动通信中，随着工作频率的提升和信道间隔的减小，对频率稳定度的要求也越来越高。
发信机中或者直接用晶体振荡器，或者用频率合成器作频率源。
频率合成器的频率稳定度也取决于它的基准晶体振荡器。
不同工作频段和不同信道间隔的移动通信中对载频容限的技术要求如下表：3.调制频偏及其限制调制频偏是指已调制信号瞬时频率与载频的差值。
它是标志发信机调制特性的性能指标，具体有以下几项。
（1）最大允许频偏：最大允许频偏是根据信道间隔所规定的，已调信号瞬时频率与标称载频的最大允许差值。
不同信道间隔的额定值如下表。
（2）调制灵敏度：调制灵敏度是指发信机输出获得“额定频偏”时，其音频输入端所需音频调制信号电压（一般指1KHz）的大小。
所谓“额定频偏”通常规定为最大允许频偏的60％。
例如查上表：信道间隔为25KHz时的最大频偏为±5KHz,那么额定频偏即为±3KHz。
调制灵敏度应该足够高，否则不能正常工作，但也不是越灵敏越好，否则易受外界干扰的影响而引起辐射带宽的展宽，是十分不利的。
一般调制灵敏度为mV 级。
当送话器的灵敏度过高时，为减小环境噪声的影响，应认为降低调制灵敏度。
（3）高音频调制特性：是指当音频调制频率超过3KHz时，调制信号频偏下降的情况。
通常用相对于1KHz时额定频偏的相对值表示。
射频测量指标参数
射频测量指标参数射频指标1）频率误差定义:发射机的频率误差是指测得的实际频率与理论期望的频率之差。
它是通过测量手机的I/Q信号并通过相位误差做线性回归，计算该回归线的斜率即可得到频率误差。
频率误差是唯一要求在衰落条件下也要进行测试的发射机指标。
测试目的:通过测量发射信号的频率误差可以检验发射机调制信号的质量和频率稳定度。
频率误差小，则表示频率合成器能很快地切换频率，并且产生出来的信号足够稳定。
只有信号频率稳定，手机才能与基站保持同步。
若频率稳定达不到要求（±0.1ppm），手机将出现信号弱甚至无信号的故障，若基准频率调节范围不够，还会出现在某一地方可以通话但在另一地方不能正常通话的故障。
条件参数: GSM频段选1、62、124三个信道，功率级别选最大LEVEL5；DCS频段选512、698、885三个信道，功率级别选最大LEVEL0进行测试。
GSM频段的频率误差范围为+90HZ ——-90HZ，频率误差小于40HZ时为最好，大于40HZ小于60HZ时为良好，大于60HZ 小于90HZ时为一般，大于90HZ时为不合格；DCS频段的频率误差范围为+180HZ——-180HZ，频率误差小于80HZ时为最好，大于80HZ小于100HZ时为良好，大于100HZ小于180HZ时为一般，大于180HZ时为不合格。
2)相位误差定义:发射机的相位误差是指测得的实际相位与理论期望的相位之差。
理论上的相位轨迹可根据一个已知的伪随机比特流通过0.3 GMSK 脉冲成形滤波器得到。
相位轨迹可看作与载波相位相比较的相位变化曲线。
连续的1将引起连续的90度相位的递减，而连续的0将引起连续的90度相位的递增。
峰值相位误差表示的是单个抽样点相位误差中最恶略的情况，而均方根误差表示的是所有点相位误差的恶略程度，是一个整体性的衡量。
测试目的:通过测试相位误差了解手机发射通路的信号调制准确度及其噪声特性。
可以看出调制器是否正常工作，功率放大器是否产生失真，相位误差的大小显示了I、Q数位类比转换器和高斯滤波器性能的好坏。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
美信Maxim技术文档《基站收发信机设计》，以WCDMA为例进行讲解基站收发信机射频前端指标分解和设计。
虽然文档以WCDMA为例进行讲解，但宽带收发信机射频前端原理基本一致，因此适用于LTE等其他制式的设计。
以下为学习笔记和总结。
1.接收机接收机主要射频指标包括Reference Sensitivity Level，Adjacent Channel Selectivity（ACS），Blocking（In-Band和Out-of-Band），Receiver Inter-modulation。
其中带内blocking指标和ACS 分析类似，考量的都是工作带内信道外干扰信号对接收机影响的分析，因此Bolcking指标支队Out-of-band指标进行了讲解和说明。
1.1Reference Sensitivity Level接收机的最小可接收电平（接收机灵敏度）= -174dBm/Hz + 10logBW + NF + Eb/N01.Eb/No由基带解调能力决定，与射频前端无关；2.BW由无线系统协议标准定义；3.-174dBm/Hz及总的热噪声；因此针对某一无线系统设计，灵敏度指标的分解即根据协议灵敏度指标要求来设计接收机的噪声系数（Noise Figure）要求，以保证满足灵敏度指标允许的最大输入噪声（总噪声，包括输入热燥和引入的系统噪声）上图说明如下：Step1：系统要求灵敏度指标为-121dBm/3.84MHz；Step2：Eb/No = 5dB ——不考虑编码增益允许的总输入噪声=-121dBm – 5dB = -126dBm Step3：12.2Kbps数据速率到3.84Mcps码片速率的扩频增益为：10*log(3.84M/12.2K) ≈25dB，考虑扩频增益后总的输入噪声要求为-101dBm；Step4：3.84MHz带内总的热噪声= -174dBm + 10log3.86MHz/1Hz = -108.1dBm所以为满足灵敏度指标要求，系统接收机连续噪声系数需要≤-101dBm+108.1dBm=7.1dB接收机的其他指标都是基于灵敏度指标满足设计要求为前提。
因此设计首先要满足灵敏度指标要求，再在此基础上进行其他指标的分解和设计。
而对于接收机灵敏度指标的射频前端设计就是系统分解下来NF指标的设计。
Note：Noise FigureSNR = Ps/PiF = SNRin/SNRout (1~正无穷) ——Noise Factor噪声因子NF(dB) = 10logF （0~正无穷）——Noise Figure噪声系数，Noise Factor的dB形式；1.2Adjacent Channel Selectivity (ACS)ACS和带内阻塞指标分析类似，考量的是接收频带内存在大的干扰信号时接收机的接收能力。
该指标主要通过上行信道成型滤波器、接收通道增益线性范围以及AGC功能来保证。
这里以ACS为例进行指标分解进行说明。
Step1：协议要求允许领导干扰恶化灵敏度6dB，即邻道干扰需要满足-115dBm有用信号下得BER要求；Step2：基带解调门限Eb/N0 （5dB）——-120dBm；Step3：25dB扩频增益——-95dBm；Step4：扣除灵敏度指标下信道内输入总噪声-101dBm ——-95dBm（3.16E-13W）- -101dBm（7.94E-14W）= 2.36795E-13W（-96.2563dBm），即扣除系统噪声外允许引入的其他噪声功率Step5/6：协议要求的最大邻道干扰电平-52dBm——-52dBm –96.3dBm = 44.3dB，即，邻道最小抑制比。
以上分析没有考虑大的干扰信号下，接收通道非线性失真的影响。
实际设计中需要针对系统要求的接收信道要求的信号接收功率动态范围（混频器，ADC等器件的指标考虑链路增益设计-AGC，以及增益变化对接收链路NF的影响）1.3Out-of-Band Blocking带外阻塞抑制和ACS/In-band blocking指标分析方法一样。
只是带外阻塞指标要求干扰电平更高。
对于基站接收机来说，带外干扰信号在进入接收机后首先经过了腔体滤波器/双工器对带外干扰进行了一次抑制。
系统设计需要根据讲带外抑制指标分解给滤波器设计规格。
对于co-location指标，也是带外的阻塞干扰信号的一种更严格的应用场景，是较常规阻塞更严格的一种情况。
1.4Receiver Inter-modulation接收机互调是考量天线口存在两个干扰信号时，其互调产物如果落在信道内时会烦扰接收机接收有用信号。
Step1~4：同1.2；Step5：干扰信道电平-48dBm；Step6：IM3产物不能大于-96.3Bm，即IM3相对-48dBm干扰信号电平为：48.3dB；Step7：天线IIP3 = IM3/2 + P_干扰信号= 48.3dB/2 – 48dBm = -23.9dBm针对接收机互调指标，协议对干扰信号的类型和干扰信号相对载波位置进行了明确的定义，以保证测试可考量性。
1.5Receiver设计架构1.5.1 接收机设计架构介绍当前基站接收机一般采用ZIF设计结构或一次下变频中频欠采样架构（数字与在将中频下变频到基频）目前基于RFIC的LTE基站接收机基本采用ZIF方案。
优点：ZIF大大简化了接收机射频链路设计，节省了产品体积。
ADC工作低频，可以提供更有的性能。
频率规划简单，无需镜像抑制。
缺点：基带直流失调降低了系统的总体动态范围；对镜频抑制的需求，使得多载波应用中所能容许的I/Q失配非常小；偶次谐波失真降低了灵敏度；低辐射对LO泄漏指标的要求更加苛刻；动态范围低于其它结构。
该架构的接收机设计，是在模拟域通过混频器先将射频信号下变频到中频，在中频对接收信号进行采样和数字化，然后在数字域再通过DDC（Digital Down Conversion）模块将中频信号变换到基带频率。
该设计架构较ZIF的频点规划少复杂一些，需要考虑半中频、镜像等信号的影响合理的选在本振模式和中频频点，而且对ADC的性能要求更高，但是相对ZIF架构有更高的动态范围。
1.5.2 ZIF镜像抑制介绍负频率概念？1.6ADC指标分析1.6.1 RF前端增益确定1.确定系统噪声系数如1.1分析，WCDMA系统NF＜7.1dB即可满足协议要求的灵敏度指标要求。
为了保证更优的指标和设计余量，NF设计指标定位4dB（NFsys），假设ADC对系统噪声系数影响为0.5dB，模拟电路总的噪声系数为3.5dB（RF前端NF1）。
ADC的参数如下：基于以上ADC参数，其等效噪声系数NF2如下：如下图示，确定RF前端的增益PG1和ADC的等效噪声系数NF2（27.2dB，ADC自身底噪相对于热噪声）。
2.RF前端增益PG1确定增益计算公式如下：1.6.2 无阻塞条件下天线口和ADC口功率对应关1.6.3 ADC阻塞信号电平对RF前端增益要求ADC输入端的最高阻塞信号电平（工作频带内和工作频带外）；阻塞电平分析时需要考虑余量（ADC满量程电平和ADC最大输入端电平差），通常我们不希望阻塞信号的峰值电平高于ADC满量程电平。
假设预留7dB余量，天线口阻塞电平为-30dBm，计算从天线口到ADC输入口的增益PG1：= FS –7dB –阻塞信号电平——FS为ADC满量程输入电平Full-scale= +4dBm – 7dB – (-30dBm)= 27dB, 或从33dB标称增益降低6dB如果接收机链路（包括ADC）的动态不能满足设计要求时，需要通过AGC功能实现大小信号下接收机性能。
从在阻塞时电路噪声和失真会恶化系统噪声系数：2.发射机发射机主要性能要求：1.信号质量（EVM）2.杂散辐射产物（ACLR，SEM）2.1Transmitter设计架构介绍2.2可能出现的问题➢噪声底➢交调/ 邻道泄漏抑制➢LO 泄漏➢镜像边带2.3IMD和ACLR1.对宽带无线系统，IMD不仅影响ACLR，还影响EVM。
对ACLR的影响更大。
——OIP3是关键参数，Third Order Intercept Point(IP3). OIP3 = IM/2 + Po2.降低输出功率可以改善ACLR，但最终收底噪限制；3.利用3阶交调OIP3简单估算ACLR–Pt = 包括所有载波的总输出功率，利用两个单频载波在每载波输出功率为(Pt - 3dB) 状态下推算的IM3值可以估算：–单载波ACLR = | IM3 | -3 dB–双载波ACLR = | IM3 | - 9 dB–4载波及以上ACLR = | IM3 | - 12dB–估算中未计及噪声底2.4LO Leakage修正办法–改变基带I，Q信号中的DC偏移•需要较高的DAC分辨率–有源对消电路反馈环•此部分是数字预失真控制环路的一部分2.5Image suppression修正办法–调节I/Q输入的幅度和相位偏•需要较高的DAC分辨率–设置一个固定的偏移量作一阶–利用反馈环作有源修正•结合到数字预失真环路中实现3 PA设计架构3.1 PA设计架构介绍➢功率回退较低功率= 较低的交调= 较高邻道泄漏抑制ACLR直接影响效率; 对WCDMA应用，效率<5%➢开环射频预失真X➢闭环射频预失真X➢前馈X➢数字预失真3.2 数字预失真反馈侦测通道必须干净：这个通道内的失真无法消除，如果失真严重无法侦测到发射信号的实际失真情况，会引入反的修正修过。