手機無線通信測試技術 采用頻譜分析儀
發布時間:2011-07-28
中心議題:
- 手機無線通信問題解決方案
- 手機無線通信測試技術
解決方案:
- 采用頻譜分析儀管理和監控手機無線通信頻段
本文將對手機無線通信中遇到的問題提出相應的解決方案。隨著國家發放3G牌照運營許可證,中國進入了3G時代。麵對這新的機遇和挑戰,無論是通信運營商還是手機製造商都開始進行新一輪激烈的競爭。手機在進行通信時存在著頻段控製、通信質量檢測和信號大小控製等問題。被射頻工程師稱為“射頻萬用表”的頻譜分析儀在頻譜分析方麵的絕對優勢可以幫助解決這些問題。
問題一:各個通信運營商要控製自己的通信頻段
國際電聯對通信的頻段進行了嚴格的定義,工業和科學通信、固定和移動業務、衛wei星xing通tong信xin等deng通tong信xin方fang式shi都dou必bi須xu在zai各ge自zi的de頻pin段duan內nei進jin行xing,即ji使shi在zai同tong一yi個ge頻pin段duan內nei各ge種zhong業ye務wu的de通tong信xin也ye有you嚴yan格ge的de定ding義yi。如ru果guo通tong信xin的de頻pin段duan帶dai寬kuan超chao出chu自zi己ji分fen配pei的de範fan圍wei,不bu僅jin會hui幹gan擾rao其qi他ta通tong信xin且qie會hui影ying響xiang自zi身shen的de通tong信xin能neng量liang。所suo以yi需xu要yao對dui通tong信xin的de帶dai寬kuan和he信xin號hao能neng量liang集ji中zhong程cheng度du進jin行xing測ce試shi。
問題二:需要確保通信信號的質量
在手機無線通信的時候,通道中會有各種噪聲混在裏麵,而噪聲導致通信信號的質量變差,所以需要對通信通道的信噪比進行測量。
問題三:在手機無線通信係統中會存在著呼吸效應和遠近效應
在無線通信係統中,當一個小區內的幹擾信號很強時,基站的實際有效覆蓋麵積就會縮小;dangyigexiaoqudeganraoxinhaohenruoshi,jizhandeshijiyouxiaofugaimianjijiuhuibianda,zhejiushihuxixiaoying。jianeryanzhi,huxixiaoyingbiaoxianweifugaibanjingsuiyonghushudezengjiaershousuo。youyushoujiyonghuzaiyigexiaoquneishisuijifenbude,erqieshijingchangbianhuade,tongyishoujiyonghukenengyoushichuzaixiaoqudebianyuan,youshikaojinjizhan。ruguoshoujidefashegonglvanzhaozuidatongxinjulisheji,zedangshoujikaojinjizhanshi,gonglvbidingyouguosheng,erqiexingchengyouhaidediancifushe,zhejiushiyuanjinxiaoying。jiejuezhegewentidefangfashigenjutongxinjulidebutong,shishiditiaozhengshoujidefashegonglv,jigonglvkongzhi。zhejiuxuyaoduitongxinxinhaodedaxiaojinxingshishijiankong。
頻譜分析儀可以很好地解決上述三個問題,下麵以RIGOL公司推出的DSA1030A頻譜分析儀為例,詳細介紹如何進行測試。DSA1030A 頻譜分析儀頻率範圍為9kHz~3GHz,顯示平均噪聲電平DANL為-148dBm,相位噪聲典型值-88dBc/Hz @(偏移10kHz), 全幅度精度小於1.0dB,可以幫助解決手機應用中遇到的問題。同時,DSA1030A頻譜分析儀還具有豐富的一鍵測量功能,可以應對各種複雜的需求。以下以測試一個TD-SCDMA信號為例,說明頻譜分析儀的作用。
對於問題一和問題二可以采用DSA1030A頻譜分析儀中的ACP鄰道功率測量和OBW占用帶寬測量來解決。領道功率測量可以測量主道功率、前一信道和後一信道的功率、以及主道與上下鄰道之間的信噪比測量,圖1中左下方為測量結果。用戶根據特定的需要靈活設置主道帶寬、鄰道帶寬以及主道和鄰道之間的間距的大小,圖1中右下方為測量設置值。通過利用領道功率測量的功能可以清楚地測出通道通信的能量大小以及通信的信噪比。從圖1可以得出主道能量為 -10.69dBm且基本上集中在1.6MHz的帶寬內,符合TD-SCDMA信號每個載波的帶寬為1.6MHz的要求。鄰道抑製為-51.32dB和 -51.66dB,可以滿足一般的需要。

圖1 利用ACP測量信號的能量和信噪比
OBW占用帶寬功能可以檢測自己關心部分的能量是否在特定的帶寬內。通過設置功率比為99%,測得該信號在帶寬1.396666MHz內包含了 99%的能量。
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對於問題三可以利用DSA1030A頻譜分析儀中的Pass/Failgongnenglaijiejue。yonghugenjushijidexuqiutiqianbianjihaoliangtiaobiaozhunjixianjiceliangdeshangxianhexiaxian,kaiqigaigongnenghouhuiduiceliangjieguojinxingtongjitongguolv。zaiceliangshibaideshihouhuizidongtingzhiceliang,zhakanceliangshibaidepinlvhefudu。rutu3所示,利用Pass/Fail功能監控信號的大小。

圖2 利用OBW測量信號能量集中度

圖3 利用Pass/Fail功能監控信號大小
對於以上的測量,DSA1030Ahaitigonglerenxinghuadecaozuoceliangjieguodebaocunheceliangshezhidezairu。yonghukeyibaceliangdeshezhibaocundaobendi,dengxiaciceliangdeshihouzhijiezairujike。zheyangkeyijianxiaocaozuoshijian,jiangdicaozuocuowudejilv,tigaoceliangxiaolv。yekeyibaceliangshezhibaocundaoU盤中載入到其他頻譜儀中,方便測量的移植,用戶可以在實驗室中提前把測量設置編輯好保存到U盤中然後直接移植到測量現場的儀器中,測量得出的結果也可以通過U盤把數據從儀器存入到電腦中,供以後分析處理或作為報告數據。

圖4 保存和載人Pass/Fail設置
頻譜分析儀可以方便快捷地對手機無線通信頻段進行管理和監控,監控通信時各個信道內的信號強度,檢測通信過程信號的信。
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