TD升級(jí)考驗(yàn)射頻測(cè)試

作為一種新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),TD-SCDMA在技術(shù)的成熟性和商用經(jīng)驗(yàn)方面稍顯欠缺,因此大量的測(cè)試工作是保證其成功商用的基本前提。R&S是目前少有的能提供完整的TD射頻測(cè)試方案的廠商。

TD-SCDMA(以下簡(jiǎn)稱“TD”)的成功發(fā)展不僅取決于目前其產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)變和大規(guī)模的商用,還有一個(gè)重要內(nèi)容是其后續(xù)發(fā)展問(wèn)題。TD的演進(jìn)基于3GPP的演進(jìn)路線,目前已經(jīng)開始了HSDPA的研發(fā)工作,其測(cè)試工作也提上了日程。

羅德與施瓦茨(R&S)一直關(guān)注中國(guó)TD的發(fā)展,并在業(yè)界率先推出了TD測(cè)試解決方案,并且全面支持TD-HSDPA測(cè)試,也是目前少有的能提供完整的TD射頻測(cè)試方案的廠商。根據(jù)產(chǎn)品從研發(fā)到生產(chǎn)的不同過(guò)程,可以把測(cè)試分為三個(gè)部分:a)對(duì)模塊和器件進(jìn)行測(cè)試評(píng)估;b)把模塊集成到系統(tǒng),對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)試;c)在批量生產(chǎn)時(shí),進(jìn)行生產(chǎn)測(cè)試。不同的階段,測(cè)試方法不盡相同:器件測(cè)試主要側(cè)重器件的相關(guān)指標(biāo);系統(tǒng)測(cè)試側(cè)重整機(jī)性能;生產(chǎn)測(cè)試側(cè)重速度、重復(fù)性和穩(wěn)定性。針對(duì)這些不同測(cè)試階段,R&S均提供了相應(yīng)的測(cè)試解決方案。

模塊和器件測(cè)試

要保證最終的產(chǎn)品能通過(guò)嚴(yán)格的一致性測(cè)試,首先需要保證基帶和射頻的器件電路符合更嚴(yán)格的要求。R&S的矢量信號(hào)源SMJ100A和頻譜儀FSU(或FSP)可以實(shí)現(xiàn)這些測(cè)試。以多載波功放及直放站(RRU)測(cè)試為例:

對(duì)于TD基站功放以及直放站測(cè)試,主要評(píng)估的測(cè)試項(xiàng)目包括:信道功率;功率對(duì)時(shí)間關(guān)系(PvT)(上升沿和下降沿模板);鄰近信道泄漏比(ACLR)(單載波和多載波);多載波功率;頻譜雜散模板;頻譜發(fā)射模板(SEM);誤差矢量幅度(EVM)。

在進(jìn)行TD功放研發(fā)測(cè)試時(shí),PvT、多載波ACLR以及各種觸發(fā)信號(hào)的需求對(duì)儀器的要求比較高,R&S測(cè)試解決方案可以完全滿足要求:

1.在FSU和FSP中可采用兩次掃描方式進(jìn)行PvT的測(cè)試,具體是分別通過(guò)開關(guān),打開對(duì)帶內(nèi)掃描,開關(guān)閉合時(shí)對(duì)帶外掃描并通過(guò)曲線擬合成實(shí)際測(cè)試的PvT曲線,該測(cè)試方法也被證明能有效地對(duì)基站功放進(jìn)行測(cè)試,并且實(shí)現(xiàn)了112dB的開關(guān)電平測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍,甚至可以測(cè)試TD-SCDMA基站在最大30dBm的發(fā)射功率下的PvT測(cè)試。

2.TD基站功放要求最高測(cè)試六載波ACLR,SMJ100A可產(chǎn)生非常理想的信號(hào),而FSU/P同樣提供了足夠的測(cè)量范圍。從而保證了測(cè)試到的ACLR不是由于測(cè)試儀器造成的。FSU六載波ACLR可達(dá)-66db,F(xiàn)SP六載波ACLR可達(dá)-61db。

3.由于TD的時(shí)分特性,在測(cè)試當(dāng)中需要多個(gè)觸發(fā)信號(hào),提供給分析儀器以及被測(cè)功放,SMU具備靈活且方便的觸發(fā)信號(hào)設(shè)置,可以產(chǎn)生各種觸發(fā)信號(hào)。

4.作為一種調(diào)制指標(biāo)的測(cè)試,誤差矢量幅度EVM對(duì)于直放站和功放測(cè)試很重要,因?yàn)镋VM能直接體現(xiàn)放大器的非線性引起的信號(hào)失真和畸變。FSU/P內(nèi)置的TD選件不但能測(cè)試TD信號(hào)的功率和頻譜,還可以直接測(cè)試其EVM,大大方便了功放和直放站測(cè)試。

5.TD-HSDPA中引入了16QAM高階調(diào)制方式,對(duì)于功放和直放站的線性度提出了更高的要求。除了需要測(cè)試EVM等調(diào)制指標(biāo)以外,符號(hào)的星座圖也是一個(gè)很必要的測(cè)試方法。

系統(tǒng)驗(yàn)證測(cè)試

3GPP25.142(基站)和34.122(終端)的射頻一致性測(cè)試規(guī)范定義了發(fā)射機(jī)、接收機(jī)的特性和系統(tǒng)性能的測(cè)試要求。其中TD-SCDMALCR的基站/終端則是根據(jù)該規(guī)范的1.28McpsTDD的要求進(jìn)行測(cè)試。上述規(guī)范是研發(fā)和一致性測(cè)試中采用的準(zhǔn)則。在該階段,對(duì)被測(cè)設(shè)備的測(cè)試往往非常嚴(yán)格,以排除各種潛在的缺陷。研發(fā)測(cè)試對(duì)儀器的功能、動(dòng)態(tài)范圍、精度等要求極高。

R&S提供了SMU200A+FSQ+SMA+NRP的研發(fā)測(cè)試解決方案。SMU200A可以內(nèi)置兩路獨(dú)立的信號(hào)源,其中一路用于產(chǎn)生有用信號(hào),另外一路則可以產(chǎn)生規(guī)范定義的各種干擾信號(hào)(連續(xù)波或者調(diào)制信號(hào)干擾),從而實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)信號(hào)源的功能。而且SMU200A可以產(chǎn)生規(guī)范要求的衰落模擬和AWGN,這樣,一臺(tái)SMU200A就能滿足規(guī)范對(duì)信號(hào)源的要求。FSQ的頻譜儀模式具備同類產(chǎn)品中最佳的動(dòng)態(tài)范圍,這在進(jìn)行規(guī)范要求的雜散測(cè)試和ACLR測(cè)試是非常重要的。而FSQ的矢量信號(hào)分析模式則可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行IQ域的分析,便于在研發(fā)階段定位和分析故障。SMA是一臺(tái)高性能的模擬信號(hào)源,用于接收交調(diào)特性測(cè)試。功率計(jì)NRP主要用于精準(zhǔn)功率測(cè)試。

對(duì)于TD-HSDPA,由于在物理層引入了一些新技術(shù),從而測(cè)試儀表也要具有一些新的功能:

1)在HSDPA中引入了下行共享信道HS-PDSCH,可以支持16QAM的調(diào)制,還引入了共享控制信道HS-SCCH。因此在信道模擬時(shí)需要增加相應(yīng)的一些信道。這些在SMU200A中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。

2)在HSDPA的接收機(jī)測(cè)試中,增加了526Kbps和730Kbps的下行參考測(cè)量信道。SMU200A提供了具有信道編碼功能的這兩個(gè)信道的模擬,可以進(jìn)行HSDPA的接收機(jī)測(cè)試。

3)在TD-HSDPA的信號(hào)分析中,按照一致性測(cè)試的要求,發(fā)射機(jī)的測(cè)試項(xiàng)目和以前沒有太大的變化。只是需要在增加了新的物理共享信道的情況下,對(duì)于發(fā)射功率,頻譜帶寬,頻譜雜散模板等進(jìn)行重新測(cè)試;對(duì)于調(diào)制質(zhì)量指標(biāo)EVM和PCDE的測(cè)試,需要在新的調(diào)制方式16QAM下重新測(cè)試。R&S的頻譜分析儀FSU以及K76,K77選件完全可以滿足測(cè)試需求。

R&S的方案是業(yè)界所能提供的最緊湊、最強(qiáng)勁的研發(fā)測(cè)試解決方案,并且具有以下幾個(gè)特點(diǎn):

*全內(nèi)置的實(shí)時(shí)測(cè)試環(huán)境,無(wú)需外接PC及附件,測(cè)試過(guò)程簡(jiǎn)捷方便。

*優(yōu)越的性能指標(biāo)及強(qiáng)大的測(cè)量功能,幫助用戶進(jìn)行TD基站的設(shè)計(jì)、開發(fā)和調(diào)試。

*遵循規(guī)范的一鍵式操作與靈活的用戶自定義設(shè)置相結(jié)合。

*強(qiáng)大的內(nèi)置信道衰落模擬功能。

生產(chǎn)測(cè)試

R&S公司的TD生產(chǎn)方案,是綜合考慮了測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試速度、可靠性、數(shù)據(jù)一致性和成本節(jié)約的解決方案,適合基站,移動(dòng)臺(tái)以及包括直放站在內(nèi)的一系列網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在內(nèi)的測(cè)試需求。幫助客戶迅速地建立滿足要求的生產(chǎn)線。

以TD終端生產(chǎn)測(cè)試為例,終端的測(cè)試通常會(huì)分為校準(zhǔn)和最終測(cè)試兩個(gè)步驟:前者對(duì)終端的接收和發(fā)射機(jī)進(jìn)行射頻調(diào)整;后者在整機(jī)裝配完成后,測(cè)試整機(jī)的性能指標(biāo)是否達(dá)到規(guī)定的要求。對(duì)于終端的射頻校準(zhǔn)和最終測(cè)試,R&S公司的推薦方案是FSP+SMJ00A——一套高速且經(jīng)濟(jì)的測(cè)試解決方案。

在進(jìn)行終端校準(zhǔn)測(cè)試時(shí),SMJ配合K50選件,可以產(chǎn)生不同電平和頻率的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),用于終端的接收機(jī)進(jìn)行線性校準(zhǔn)。SMJ具有很快的頻率穩(wěn)定時(shí)間和很大的幅度范圍,可以快速建立全頻段和全電平范圍的信號(hào),利于提高校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性和速度。頻譜儀FSP配合K77選件,測(cè)試速度很快,當(dāng)手機(jī)的發(fā)射功率降到-50dBm時(shí),由于采用信道濾波器和時(shí)域平均功率方法,F(xiàn)SP仍然可以進(jìn)行快速、精確的測(cè)試。

在進(jìn)行終端的最終測(cè)試時(shí),SMJ配合TD實(shí)時(shí)信道編碼選件K51,可以產(chǎn)生具有完整信道信息和控制信息的下行信號(hào),從而讓終端同步并解調(diào)下行信號(hào),進(jìn)行BER和BLER等接收機(jī)靈敏度指標(biāo)測(cè)試。同時(shí),F(xiàn)SP可以測(cè)試終端的發(fā)射指標(biāo),如功率、誤差矢量幅度(EVM)、頻率誤差以及頻譜特性等。

對(duì)于基站和終端的TD-HSDPA的接收機(jī)測(cè)試,需要SMJ的K51選件,該選件支持最新的TD-HSDPA信號(hào)的模擬,可以產(chǎn)生具有新的物理共享信道和新的調(diào)制方式的TD-HSDPA信號(hào),而且可以產(chǎn)生具有信道編碼功能的TD-HSDPA參考測(cè)量信道,從而可以進(jìn)行TD-HSDPA的接收機(jī)測(cè)試。對(duì)于TD-HSDPA的發(fā)射機(jī)測(cè)試,F(xiàn)SP以及K76和K77選件分別可以對(duì)基站和終端進(jìn)行發(fā)射機(jī)的測(cè)試。

 

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