射频指标计划检验测试介绍
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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。
目录欧阳家百(2021.03.07)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)欧阳索引创编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常用频段介绍欧阳索引创编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频段分欧阳索引创编为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。
射频测试方法123汇总射频测试是对无线通信设备的性能和质量进行评估的重要手段之一、下面是射频测试的一些常用方法的汇总:1.功率测试:射频设备的输出功率是衡量设备性能的一个重要指标。
功率测试可以通过连接一个功率计或者谐波分析仪来实现。
2.敏感度测试:敏感度是指设备在接收弱信号时的表现。
敏感度测试可以通过连接一个信号发生器和一个功率计来实现。
信号发生器产生一个弱信号,然后通过功率计测量设备的输出功率,从而确定设备的敏感度。
3.谱分析:谱分析是对设备发送信号频谱进行分析的一种方法。
通过连接一个谱仪,可以获取设备输出信号的频谱信息,从而了解设备的频率特性和信号质量。
4.频率偏移:频率偏移是指设备输出信号的频率与预期频率之间的差异。
频率偏移测试可以通过连接一个频率计或者频谱分析仪来实现。
5.带宽测试:带宽是设备能够传输的频率范围。
带宽测试可以通过连接一个信号发生器和一个频谱分析仪来实现。
信号发生器产生一个宽带信号,然后通过频谱分析仪测量信号的频率范围,从而确定设备的带宽。
6.调制误差测试:调制误差是指设备发送信号与理想信号之间的差异。
调制误差测试可以通过连接一个频谱分析仪和一个信号发生器来实现。
信号发生器产生一个理想信号,然后通过频谱分析仪测量设备发送信号的频谱,从而确定设备的调制误差。
7.信噪比测试:信噪比是指设备发送信号中有用信号与噪声信号的比例。
信噪比测试可以通过连接一个信号发生器和一个功率计来实现。
信号发生器产生一个有用信号,然后通过功率计测量设备发送信号中的有用功率和总功率,从而确定设备的信噪比。
8.多径测试:多径是指信号在传播过程中通过多条路径到达接收器并产生干扰。
多径测试可以通过连接多个天线和一个功率计来实现。
通过测量不同路径上的干扰信号强度,可以确定设备的多径接收性能。
9.中频测试:中频测试是对设备中频信号进行测量和分析的一种方法。
中频测试可以通过连接一个频谱分析仪和一个中频信号发生器来实现。
射频指标的测试方法射频(Radio Frequency,RF)指标的测试方法是评估无线通信设备性能的重要手段之一,包括信号强度、信噪比、频谱带宽、频率误差、相位噪声等指标。
下面将详细介绍射频指标的测试方法。
1.信号强度测试:信号强度是衡量射频通信质量的重要指标之一、测试方法包括测量信号接收功率和发射功率。
接收功率测试可以使用光谱分析仪或功率计等仪器,将设备的天线连接到测试设备,并测量接收到的射频信号的功率。
发射功率测试可以使用功率计、天线分析仪或频谱分析仪等仪器,通过测量设备发射的射频信号功率来评估发射功率。
2.信噪比测试:信噪比是衡量射频通信系统性能的指标之一、测试方法包括测量信号功率和背景噪声功率。
信号功率可以通过功率计或频谱分析仪来测量,背景噪声功率可以通过无信号输入时的频谱或功率测量获得。
然后,计算信噪比等于信号功率减去背景噪声功率。
3.频谱带宽测试:频谱带宽是指射频信号频谱的宽度,用于评估通信信道的有效传输能力。
测试方法包括使用频谱分析仪测量射频信号的频谱,然后通过分析频谱曲线的宽度来确定频谱带宽。
4.频率误差测试:频率误差是指设备实际输出频率与理论频率之间的差值。
测试方法包括使用频谱分析仪或频率计等仪器,将设备的输出信号连接到测试设备,并测量输出信号的频率。
然后,与设备的理论频率进行比较,计算频率误差。
5.相位噪声测试:相位噪声是指射频信号相位的随机变化。
测试方法包括使用相位噪声测试仪或频谱分析仪等仪器,将设备的输出信号连接到测试设备,并测量输出信号的相位噪声。
常用的相位噪声度量单位为分贝/赫兹(dBc/Hz)。
除了上述常见的射频指标测试方法外,还有其他射频指标的测试方法,例如功率谱密度测试、穿透损耗测试、带内波动测试等。
测试方法的选择取决于需要评估的具体指标和设备特性。
在进行射频指标测试时,需要使用适当的测试设备和测试仪器,如频谱分析仪、功率计、天线分析仪等。
同时,测试环境的选择也很重要,应尽量减少外部干扰和背景噪声,以确保测试结果的准确性和可靠性。
姚方华李航广州南方高科有限公司[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。
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。
射频指标及测试方法射频指标是指在射频电路设计和测试中用来描述电路性能的参数。
它们包括射频功率、频率、增益、带宽、噪声系数、相位噪声等指标。
下面将介绍几个常见的射频指标及其测试方法。
1.射频功率:射频功率是指射频信号在电路中传输或输出时的功率大小。
常用的射频功率单位有瓦特(W)、分贝毫瓦(dBm)等。
测试射频功率的方法主要有功率计和功率分配器。
-功率计是一种可以测量射频信号功率的仪器。
它通过接收射频信号并测量其功率大小,适用于不同功率级别的测量。
-功率分配器是一种可以将射频信号分配给多个测量点的设备。
它通常包含多个输出端口和一个输入端口,可以将输入信号按照一定的功率比例分配到各个输出端口上,用于同时测量多个信号的功率。
2.频率:频率是指射频信号的振荡频率。
在射频电路设计和测试中,往往需要准确测量射频信号的频率。
常用的测量方法有频谱仪和频率计。
-频谱仪是一种可以将射频信号的频谱显示出来的仪器。
它可以显示出信号的频率分布情况,包括主要的频率成分和谐波成分。
通过观察频谱仪上的显示,可以准确测量射频信号的频率。
-频率计是一种可以直接测量射频信号的频率的仪器。
它可以通过连接到射频电路上,直接读取射频信号的频率值。
3.增益:增益是指射频信号在电路中传输或放大时的信号增强的程度。
在射频电路设计和测试中,测量增益是非常重要的。
常用的测量方法有功率计和射频网络分析仪。
-功率计测量增益的方法是通过测量射频信号的输入功率和输出功率,计算出功率的增益。
-射频网络分析仪是一种可以测量射频电路的传输属性的仪器。
它可以通过测量射频电路的S参数(散射参数),计算出射频信号在电路中的增益。
4.带宽:带宽是指射频信号的频率范围。
在射频电路设计和测试中,测量带宽是评估电路性能的重要指标。
常用的测量方法有频谱仪和网络分析仪。
-频谱仪测量带宽的方法是通过观察频谱仪上的显示,找到射频信号的起始频率和终止频率,计算出频率范围,即为带宽。
-网络分析仪测量带宽的方法是通过测量射频电路的S参数,找到电路的3dB带宽,即为带宽。
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。
功率控制:由于手机不断移动,手机和基站之间的距离不断变化,因此手机的发射功率不是固定不变的,基站根据距离远近的不同向手机发出功率级别信号,手机收到功率级别信号后会自动调整自身的功率,离基站远时发射功率大,离基站近时发射功率小。
具体过程如下:手机中的数据存储器存放有功率级别表,当手机收到基站发出的功率级别要求时,在CPU的控制下,从功率表中调出相应的功率级别数据,经数/模转换后变成标准的功率电平值,而手机的实际发射功率经取样后也转换成一个相应的电平值,两个电平比较产生出功率误差控制电压,去调节发射机激励放大电路、预放、功放电路的放大量,从而使手机的发射功率调整到要求的功率级别上。
测试指标:DCS 1 800GSM9001.2.2发射频谱(Output RF spectrum<ORFS>)1.2.2.1调制频谱定义:调制频谱是由GSM调制处理而产生的在其标称载频不同频偏处(主要是在相邻频道)的射频功率。
测试目的:防止带外频谱辐射,以免引起邻道干扰(指本频道对邻频道产生的干扰)。
条件参数:GSM频段选1、62、124三个频道,功率级别选最大LEVEL5,频点选±100KHZ、±200KHZ、±250KHZ、±400KHZ;DCS频段选512、698、885三个频道,功率级别选最大LEVEL0,频点选±100KHZ、±200KHZ、±250KHZ、±400KHZ 进行测试1.2.2.2开关频谱定义:开关频谱即切换瞬态频谱,是由于调制突发的上升下降沿而产生的在其标称载频的不同频偏处(主要是在相邻频道)的射频功率。
测试目的:防止频段切换时的开关脉冲对邻频道产生干扰(指本频道对邻频道产生的干扰)。
条件参数:GSM频段选1、62、124三个频道,功率级别选最大LEVEL5,频点选±400KHZ、±600KHZ、±1200KHZ、±1800KHZ;DCS频段选512、698、885三个频道,功率级别选最大LEVEL0,频点选±400KHZ、±600KHZ、±1200KHZ、±1800KHZ进行测试。
1.2.3杂散(spurious emission)定义:杂散辐射是指用标准测试信号调制时在除载频和由于正常调制和切换瞬态引起的边带及邻道以外离散频率上的辐射(即远端辐射)。
测试目的:检验手机天线端的离散辐射功率是否符合GSM规范及国家行业标准。
以防止杂散辐射功率超标时对人体健康造成危害。
它是在一个特定负载上杂散辐射的功率电平。
条件参数:GSM频段选1、62、124三个频道,功率级别选最大LEVEL5;DCS频段选512、698、885三个频道,功率级别选最大LEVEL0进行测试1.2.4频率误差(Frequency Error)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时为不合格指标:GSM系统的频率误差不能超过0.1ppm,GSM400不超过0.2ppm。
所以可以计算出:GSM900的FE≤90HzDCS1800的FE≤180HzPCS1900的FE≤190Hz1.2.5相位误差(Phase Error)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。
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。
发射机的调制信号质量必须保持一定的指标,才能当存在着各种外界干扰源时保持无线链路上的低误码率。
测试条件:GSM频段选1、62、124三个频道,功率级别选最大LEVEL5;DCS频段选512、698、885三个频道,功率级别选最大LEVEL0进行测试。
GSM和DCS 的相位峰值误差均小于20度,平均误差均小于5度。
实际测试中相位峰值误差小于7度时为最好,大于7度小于10度时为良好,大于10度小于20度时为一般,大于20度时为不合格;相位平均误差小于2.5度时为最好,大于2.5度小于4度时为良好,大于4度小于5度时为一般,大于5度时为不合格。
1.2.6功率时间模板(PVT)定义:发射功率时间特性是指发射功率与发射时间之间的关系。
由于GSM系统是一个TDMA的系统,八个用户共用一个频点,手机只在分配给它的时间内打开,然后必须及时关闭,以免影响相邻时隙的用户。
由于这一原因,GSM规范对一个时隙中的RF突发的幅度包络作了规定,对于时隙中间有用信号的平坦度也作了相应的规定,这个幅度包络在577us的一个时隙内,其动态范围大于70dB,而时隙有用部分平坦度应小于±1dB。
测试目的:用于检查手机的TDMA突发脉冲的上升、下降及平坦部分与模板的吻合程度。
手机发射突发信号的上升与下降部分应在+4dM——-30dB模板范围之内,顶部起伏部分应在±1dB模板范围之内。
若突发信号超出模板范围,将会对临近时隙的用户产生干扰。
1.2接收(receiver)指标1.2.1接收误码率(BER)定义:接收误码率是指基站发送给手机一定电平的数据信号,手机接收到这个数据信号后对它进行解调还原,然后再发送给基站,基站接收解调后的数据和原来的比较,两者之差即为误码,用百分比表示为误码率。
测试目的:测量接收机的接收灵敏度是为了检验接收机射频电路,中频电路及解调、解码电路的性能。
条件参数:GSM频段选1、62、124三个频道,功率级别选最大LEVEL5,RX Amplitude设置为-102dBm;DCS频段选512、698、885三个频道,功率级别选最大LEVEL0, RX Amplitude设置为-102dBm进行测试。
Ⅱ类残余比特误码率指标为小于2.4%。
2 WCDMA2.1常用频段介绍2.2发射(Transmitter)指标2.2.1最大发射功率(Maximum output power)定义:最大发射功率是指在无线接入模式下,至少(1+α)倍码片速率的带宽内,UE 所能发射的最大功率。
测量时长应该至少一个时隙。
测试目的:验证UE 的最大发射功率误差不超过容限值,最大发射功率过大会干扰其它信道或其它系统,而最大发射功率过小会缩小其覆盖范围。
指标:Table 5.2.1: Nominal Maximum Output Power2.2.2最小功率(Minimum output power)定义:最小输出功率是指功率控制设置为最小值时UE 的输出功率。
测试目的:验证UE 的最小输出功率是否符合指标要求,以避免对其他信道的干扰和减小系统容量。
指标:最小输出功率定义为一个时隙的平均功率。
最小输出功率的最低要求是:小于–50dBm。
2.2.3频率误差(Frequency Error)定义:频率误差是指UE 已调载波频率与规定频道频率之差。
测试目的:验证UE 的发射机载波调制的精确度。