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直放站测试方法及要求

第二节测试方法

2.1 实验室测试方法

实验室测试方法适用于具备良好实验环境和各种测试仪表仪器,可以对直放站信号源单机进行全面的性能测试的情况。直放站信号源实验室测试方法基本参照中国通信行业标准YD/T952-1998《900MHz直放机技术要求及测量方法》。

2.2现场测试方法

现场测试方法适用于验收时对已开通的直放站信号源进行现场在线测试。完成现场测试需要的基本仪表有:频谱仪(带扫频源)、信号发生器、环形器(或耦合器)、衰减器、site master (最好带功率计功能)。若测试光纤直放站信号源,还需要光功率计。

2.2.1 测量条件

2.2.1.1 温度:50C~450C(室内型),-300C~+550C(室外型)。

2.2.1.2 湿度:≤85%(室内型),≤95%(室外型)

2.2.1.3 气压:70~106kPa。

2.2.1.4 测量信号标准阻抗为50欧姆。

2.2.1.5 标准输出负载是一个能承受被测设备输出功率的50欧姆非辐射性电阻负载。

2.2.1.6 周围无影响设备正常工作的电磁干扰及机械振动。

2.2.1.7 各仪表仪器必须在当年通过国家三级计量标准检测(附有计量检测证明),在使用前均经过严格校正。

2.2.2具体测试方法(GSM直放站信号源)

2.2.2.1 基本工作频带、带内平坦度

调节频谱分析仪为扫频输出状态,扫频信号输出端口(RF OUT)经衰减器A(衰减值应保证频谱仪经衰减后可以输出不使待测直放站信号源输出饱和的信号Lin)连接到待测直放站信号源的输入端口,待测直放站信号源输出端口经衰减器B(衰减值应保证大于待测直放站信号源最大输出功率与频谱仪最大输入功率的差值)连接到频谱仪输入端口(RF IN),如图所示:

首先调测待测直放站信号源。若待测直放站信号源为宽带直放站信号源,则设置待测直放站信号源带宽的上下截至频率为GSM下行工作频带范围954和960MHz,中心频率为957MHz。

若待测直放站信号源为载波选频直放站信号源,而且选频模块数目不少于2个,则分别设置待测直放站信号源其中两个选频模块的中心频率为GSM下行工作频带范围954和960MHz。

然后调测频谱仪的扫频输出信号。调频谱仪扫频信号信号输出的中心频率为957MHz,扫频宽度为52MHz,调节其输出电平,使待测直放站信号源输入端口处的信号电平为Lin。(在频谱仪自环的方式下调测输出扫频信号)

将衰减器B的输出信号接入频谱仪的RF IN输入端口,观察测试结果。调频谱仪中心频率为957MHz,分辨率宽度(RBW)为300KHz,

扫频宽度(SPAN)、视频宽度(VBW)、扫描时间(SWT)、输入衰减(ATT)调适当,幅度刻度调到10dB/格,参考电平(REF)调到使屏幕上的信号幅度低于顶刻度5-10dB左右。

对于宽带直放站信号源,用频谱仪上的标记读出下降2dB的频点f1和f2即为被测直放站信号源实际工作频带的上下截至频率;对于载波选频直放站信号源,用频谱仪上的标记读出最低频处输出信号波形下降1dB的上截至频率f1和最高频处输出信号形下降1dB的下截至频率f2即为被测直放站信号源实际工作频带的上下截至频率。(应符合1.1的要求)

同时观测有效工作频带内的最大和最小电平之间的差值即为带内平坦度 A dB(峰峰值)。(应符合1.2的要求)

以上为对待测直放站信号源下行工作频带的测试,将待测直放站信号源的输入输出端口对调,并相应调节频谱仪的中心频率至913 MHz,则可对待测直放站信号源上行工作频带进行测试。

测试完毕后,记录测试数据,将被测直放站信号源的原有设置还原。

2.2.2.2 实际工作频带、带内平坦度

测试连接方式与2.2.2.1一致。

不对待测直放站信号源原有设置进行任何改变,依然调频谱仪扫频信号信号输出的中心频率为957MHz,扫频宽度为52MHz,调节其输出电平,使待测直放站信号源输入端口处的信号电平为Lin。

将衰减器B的输出信号接入频谱仪的RF IN输入端口,用频谱仪上的标记读出下降2dB的频点f1和f2,|f1-f2|即为被测直放站信号源实

际工作状态下相应的2dB带宽。(应符合1.1的要求)

观测实际工作频带内的最大和最小电平之间的差值即为带内平坦度 A dB(峰峰值),从而得到实际的工作频带的带内平坦度的值。(应符合1.2的要求)

根据相同的原理测试上行的实际工作频带、工作带宽和带内平坦度。

2.2.2.3 带外抑制度

测试连接方式与2.2.2.1一致。

将待测直放站信号源增益调到最大,调频谱仪扫频信号信号输出的中心频率为957MHz,扫频宽度为52MHz,调节其输出电平,使待测直放站信号源输入端口处的信号电平为Lin。若待测直放站信号源为载波选频直放站信号源,而且选频模块数目不少于2个,则分别设置待测直放站信号源其中两个选频模块的中心频率为GSM下行工作频带范围954和960MHz。

将衰减器B的输出信号接入频谱仪的RF IN输入端口,频谱仪的中心频率也调到f0,其他参数均调适当,从频谱仪上读出输出信号的带内信号电平Lo(dBm),然后在有效工作频带外100KHz、400KHz、600KHz、800KHz、1MHz、5MHz、频率点处读出相应的信号电平Lx。

带外抑制度A = Lo – Lx(dB)。(应符合1.11的要求)

根据相同原理测试直放站信号源上行带外抑制度。

测试完毕后,记录数据,将被测直放站信号源的原有设置还原。

2.2.2.4 噪声电平

现场在线测试无法测试噪声系数,只能粗略测试经直放站信号源后的上下行信号的底噪声。以下分别对上下行噪声电平的测试方法做介绍。

2.2.2.4.1 上行噪声电平

在待测直放站信号源与施主天线之间加入一个环形器(或耦合器)。从上行方向看,待测直放站信号源的上行输出信号直通到衰减器一端,而与施主天线端是隔离的。从下行方向看,施主天线的接收信号直通到待测直放站信号源的输入端,而与衰减器一端是隔离的,连接方式如下图所示:(若加入的是耦合器,可以不加衰减器,则待测直放站信号源接耦合器输入端,频谱仪直接接耦合器的耦合端,施主天线接耦合器的直通端)

施主天线

调频谱仪中心频率为直放站信号源上行中心频率913MHz,扫频宽度(SPAN)为30MHz,分辨率宽度(RBW)为300KHz、视频宽度(VBW)、扫描时间(SWT)、调适当,输入衰减(ATT)尽量调小

(最好不设衰减),幅度刻度调到10dB/格。

从频谱仪上观测上行信号的底噪声,读出工作频带内底噪声的最大值即上行噪声电平L N 上 (dBm) 。(实际上行噪声电平= L N 上+衰减总量)、

(应符合1.8的要求)

2.2.2.4.2 下行噪声电平

在待测直放站信号源与覆盖天线之间加入一个环形器(或耦合器)。从下行方向看,待测直放站信号源的下行输出信号直通到衰减器一端,而与覆盖天线端是隔离的。从上行方向看,覆盖天线的接收信号直通到待测直放站信号源的输入端,而与衰减器一端是隔离的,连接方式如下图所示:(若加入的是耦合器,可以不加衰减器,则待测直放站信号源接耦合器输入端,频谱仪直接接耦合器的耦合端,覆盖天线接耦合器的直通端)

施主天线

调频谱仪中心频率为直放站信号源下行中心频率957MHz ,扫频宽度

(SPAN)为30MHz,分辨率宽度(RBW)为300KHz,视频宽度(VBW)、扫描时间(SWT)调适当,输入衰减(ATT)尽量调小(最好不设衰减),幅度刻度调到10dB/格。

从频谱仪上观测下行信号的底噪声,读出工作频带内底噪声的最大值即下行噪声电平L N下(dBm) 。(实际下行噪声电平= L N下+衰减总量)2.2.2.5 互调干扰产物

现场在线测试很难准确测试直放站信号源实际产生的互调干扰产物,只能粗略观测互调干扰的严重程度。以下分别对上下行互调干扰产物的测试方法做介绍。

2.2.2.5.1 上行互调干扰产物

测试连接方式与2.2.2.4.1相同。

频谱仪的调节基本与2.2.2.4.1相同,只是输入衰减(ATT)应尽量调大,以减少频谱仪自身产生的干扰值。

用两部手机同时拨打电话,在频谱仪上可以观测到连续闪动的上行信号波形,用锁定键把图形锁定,标记出其中两个上行信号的中心频率f1、f2,然后读出在2f1-f2和2f2-f1频点处的信号幅度(峰值),取其中的最大值即为f1和f2产生的三阶互调干扰产物IM3(dBm)。(实际上行三阶互调干扰产物= IM3+衰减总量)、(应符合1.9的要求)

2.2.2.5.2 下行互调干扰产物

测试连接方式与2.2.2.4.2相同。

频谱仪的调节基本与2.2.2.4.2相同,只是输入衰减(ATT)尽量调大,以减少频谱仪自身产生的干扰值。

用两部手机同时拨打电话,在频谱仪上可以观测到连续闪动的下行信号波形,用锁定键把图形锁定,标记出其中两个下行信号的中心频率f1、f2,然后读出在2f1-f2和2f2-f1频点处的信号幅度(峰值),取其中的最大值即为f1和f2产生的三阶互调干扰产物IM3(dBm)。(实际下行三阶互调干扰产物= IM3+衰减总量)、(应符合1.9的要求)

2.2.2.6 接收信号功率

接收信号功率可以用频谱仪或者功率计(带功率计功能的site master)进行测试,下面以频谱仪为例介绍下行接收信号功率的测试方法。

把施主天线直接接到频谱仪的输入端口(RF IN),频谱仪应放在近待测直放站信号源一端。

调频谱仪中心频率为直放站信号源下行中心频率957MHz,扫频宽度(SPAN)为52MHz,分辨率宽度(RBW)为300KHz、视频宽度(VBW)、扫描时间(SWT)调适当。由于接收信号功率一般较弱,输入衰减(ATT)应尽量调小,幅度刻度调到10dB/格。

观测频谱仪上显示的信号波形,用频谱仪的标记读出信号波形的中心频率和信号波形的最大值(峰值)即接收信号的中心频率f0和信号功率Lin下(dBm)。(实际下行接收功率= Lin下+衰减总量)、(应符合设计文件的要求)

2.2.2.7 输出信号功率

输出信号功率也可以用频谱仪或者功率计(带功率计功能的site master s120)进行测试,下面以频谱仪为例介绍下行输出信号功率的

测试方法。

待测直放站信号源的输出端接上衰减器(衰减值应保证大于待测直放站信号源最大输出功率与频谱仪最大输入功率的差值)后再接到频谱仪的输入端口(RF IN),频谱仪应放在近待测直放站信号源一端。调频谱仪中心频率为直放站信号源下行中心频率957MHz,扫频宽度(SPAN)为52MHz,分辨率宽度(RBW)为300KHz、视频宽度(VBW)、扫描时间(SWT)、衰减(ATT)调适当。幅度刻度调到10dB/格,参考功率(REF)调到使屏幕上的信号幅度低于顶刻度5-10dB左右。

观测频谱仪上显示的信号波形,用频谱仪的标记读出信号波形的中心频率和信号波形的最大值(峰值)即输出信号的中心频率f0和信号功率Lout下(dBm)。(实际下行输出功率= Lout下+衰减总量)、(应符合设计文件的要求)

2.2.2.6 增益

在线性状态下,待测直放站信号源的实际增益G= 输出信号功率Lout-接收信号功率Lin。(应符合设计文件的要求)

2.2.2.7 收发信隔离度

把频谱仪(综测仪)的RF OUT端口连接到覆盖天线端,RF IN端口连接到施主天线端,连接方式如下图所示:

施主天线

调频谱仪(信号发生器)产生一个中心频率为GSM工作频带内测试信道(非调制信道)的频率、带宽为200KHz、信号强度为20dBm的点频信号P T,通过RF OUT 端口馈入覆盖天线发射出去。

用频谱仪观测从施主天线接收的从覆盖天线发射过来的信号P R,则隔离度I= P T- P R(应符合1.6及设计文件的要求)

2.2.2.8 驻波比

用site master 分别在直放站信号源的输入端和输出端测试其至施主天线和覆盖天线的驻波比,记录下驻波比值和直放站信号源距施主天线和覆盖天线的长度。(驻波比应符合1.7的要求,馈线长度应与竣工文件相符)。

GSM光纤直放站射频测试简介(一)

2009-06-29 17:16:11 来源:摩尔实验室浏览次数:467 文字大小:【大】【中】【小】

光纤直放站与无线直放站的最大区别在于施主基站信号的传输方式上,无线直放站通过接收空间传播的无线信号进行放大,从而扩大基站的覆盖范围。光纤直放站是通过光纤进行传输,采用光信号接收器和

转换器连接偏远的区域。

光纤直放站相对于无线直放站来说,成本相对较高,而且需要敷设光纤,设计和施工难度也较大,但与无线直放站相比,光纤直放站有着无可比拟的优点,光纤直放站主要运用在以下几个不具备安装无线直

放站条件的情况:

1、覆盖区域距离基站较远,在该地无法取得基站无线覆盖的信号。

2、覆盖目标区域无线环境非常恶劣,需要采用天线阵对该区域进行覆盖,而该区域无法布放粗大的

馈线的情况下,采用光纤直放站,布放光纤传输信号方便设计和施工。

摩尔实验室近期组织相关人员对光纤直放站的测试进行研究,同时也在第一时间将测试经验分享给读

者。

光纤直放站的测试主要有以下内容:

工作频段,系统增益,载频通道数,增益可调范围,带内波动,标称最大输出功率,每载频带外增益,杂散发射,上行噪声系数,矢量幅度误差,传输时延,输入驻波比,带内互调,带外互调,上行底噪抑制功能,网管功能,环境试验,电源适应性,安全试验,电磁兼容试验。

本期开始为大家介绍的是光纤直放站的射频测试。

1:工作频段

指标要求及标准:

上行:885~909/1710~1785MHz;下行:930~954/1805~1880MHz

测试连接图:

测试步骤:

900MHz:

上行:

1、将仪器和设备按照图进行连接;

2、在设备上依次设置885MHz、890 MHz、897MHz、909MHz信道号;

3、从信号源上依次加入885MHz、890 MHz、897MHz、909MHz信号,观察频谱仪上是否有信

号输出。

下行:

1、将仪器和设备按照图进行连接;

2、在设备上依次设置930MHz、938MHz 、946MHz、954MHz信道号;

3、从信号源上依次加入930MHz、938MHz、946MHz 、954MHz信号,观察频谱仪上是否有信

号输出。

1800MHz:

上行:

1、将仪器和设备按照图进行连接;

2、在设备上依次设置1710MHz、1725MHz、1740MHz、1755MHz、1770MHz、1785MHz

信道号;

3、从信号源上依次加入1710MHz、1725MHz、1740MHz、1755MHz、1770MHz、1785MH

z信号,观察频谱仪上是否有信号输出。

下行:

1、将仪器和设备按照图进行连接;

2、在设备上依次设置1805MHz、1820MHz、1835MHz、1850MHz、1865MHz、1880MHz

信道号;

从信号源上依次加入1805MHz、1820MHz、1835MHz、1850MHz、1865MHz、1880MHz信

号,观察频谱仪上是否有信号输出。

2:系统增益

指标要求及标准:

最大增益50dB;(依据厂家)

最大增益误差不超过±2dB

测试连接图:

测试步骤:

1、按图所示连接测试系统;

2、将信号源输出通过电缆接至被测设备输入端口,再将功率衰减器及连接电缆总损耗值作为偏置输入频谱

仪中;

3、关闭反向链路(测量前向输出功率)或关闭前向链路(测量反向输出功率);

4、将GSM信号源设置为该直放站工作频率范围内的中心频率或指配信道的中心频率,将被测直放站增益

调至最大;

5、调节信号源输出电平直至ALC起控点,频谱仪上直接显示的每信道功率应在被测直放站厂商声明的最

大输出功率的容差范围内;

6、记录被测直放站的输出功率电平Lout(dBm)及输入电平(GSM信号源输出电平减去连接电缆的损

耗值)Lin(dBm)。

3:载频通道数

指标要求及标准:

系统所能支持的最大载频通道数;

要求:最少可支持24载频(或由厂家定义。)

测试连接图:

测试步骤:

1、按图所示连接测试系统;(也可以用功率计替换频谱仪测试)

2、关闭前向链路;

3、将GSM信号源设置为该直放站工作频率范围内的中心频率,并使其产生CW信号;

4、将设备信道号按照间隔600kHz的顺序依次设好,全部通道开关打开;

5、调节GSM信号源的电平直至直放站的输出功率为最大输出功率-5dB;

6、加入扫频信号,从885MHz扫到909MHz,设置频谱仪为MaxHold模式,直至频谱稳定;

7、观察频谱,看载频数量。

4:增益可调范围

指标要求及标准:

0~30dB连续可调,增益调节步长≤1dB(或由厂家规定)

测试连接图:

测试步骤:

1、按图所示连接测试系统;

2、调被测直放站增益为最小,从频谱仪读出被测直放站的输出功率电平Loutmin;

3、调被测直放站增益为最大,从频谱仪读出被测直放站的输出功率电平Loutmax;

4、增益调节范围ΔG=Loutmax-Loutmin(dB);

5:带内波动

指标要求及标准:

≤3dB(峰峰值)

测试连接图:

测试步骤:

1、按图所示连接测试系统;

2、设置直放站增益为厂家标称的最大值;

3、信号源起、止频率设置成比被测直放站工作频带宽,电平调至比ALC电平低5dB;

4、分别测试高、中、低信道内输出功率电平,其最大功率电平和最小功率电平之间的差值,视为带

内波动。

以上是针对GSM光纤直放站射频测试的简单介绍,下期我们会继续为大家介绍标称最大输出功率,每载频带外增益,杂散发射,上行噪声系数,矢量幅度误差的测试方法。

如需更多资料,请发信到以下地址:info_sh@https://www.doczj.com/doc/fb9361518.html,或致电:021-********。

GSM光纤直放站射频测试简介(二)2009-07-30 15:00:52 来源:互联网浏览次数:501 文字大小:【大】【中】【小】

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

f_offset≤指标要求:400 KHz < 600 KHz:≤50dB

f_offset≤600 KHz < 1MHz:≤40dB

f_offset≤1MHz < 5 MHz:≤35dB

f_offset:≤25dB≤ 5 MHz

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:

f_offset≤400 KHz < 600 KHz(884.6MHz、885.4MHz、908.6MHz、909.4MHz);f_offset≤600 KHz < 1MHz(884.4MHz、885.6MHz、908.4MHz、909.6MHz);

f_offset≤1MHz < 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:

f_offset≤400 KHz < 600 KHz(929.6MHz、930.4MHz、953.6MHz、954.4MHz);f_offset≤600 KHz < 1MHz(929.4MHz、930.6MHz、953.4MHz、954.6MHz);

f_offset≤1MHz < 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+6.0M Hz≤-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:

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