影响,需要综合考虑。 可更改值
2.3 调制频谱(Spectrum Due to Modulation) 调制频谱( )
1、 定义 调制频谱指数字比特流信息经 GMSK 调制后在临近频带上所产生的频谱。 由于 GSM 调制信号的突发特性,因此输出射频频谱应考虑由于调制和射频功率电平切 换而引起的对相邻信道的干扰。在时间上,连续调制频谱和功率切换频谱不是同时发生的, 因而输出射频频谱可分为连续调制频谱和切换瞬态频谱。连续调制频谱是由 GSM 调制而产 生的在其载频的不同频偏处(主要是在相邻频道)的射频功率。 2、 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) 。 3、 测量
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第二章 发射机指标及其测试
(1) 、仪器连接如图一,点测或耦合测试; CMU200 图一
(2) 、测试原理及方法: M S
首先由 MS 按照一般的呼叫建立过程在一个绝对射频频道号(ARFCN)为 60~65 之间的 TCH 信道上建立一个呼叫,并将该 MS 的功率控制电平设置为其最大功率等级, 设置该 MS 的时间提前量(TA)值为 0。 在综合测试仪 CMU200 屏幕设置 BCCH AND TCH 信道,选择 Spectrum 下的 Modulation GSM 并激活它, 即可观测到调制频谱呈山字形的离散线条。 MARKER 点 用 选取各频点相对应的电平与标称值相比较即可判断出频谱的好坏。测试时手机分别设置 为正常和调频两种模式。 GSM 频段选 1、62、124 三个频段,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。频点选在±100KHZ、±200KHZ、±250KHZ、±400KHZ 进行测试。 4、 结果
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第二章 发射机指标及其测试 5、 技术要求
在规定频偏处的最大相对电平(dB) 功率电平 (dBm) 100KHz 200KHz 250KHz 400KHz 600~ <1200 KHz 测量带宽 30KHz >43 41 39 37 35 <33 +0.5 +0.5 +0.5 +0.5 +0.5 +0.5 -30 -30 -30 -30 -30 -30 -33 -33 -33 -33 -33 -33 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -70 -68 -66 -64 -62 -60 -73 -71 -69 -67 -65 -63 1200~ <1800 KHz 1800~ <6000 KHz 测量带宽 100KHz -75 -73 -71 -69 -67 -65 -80 -80 -80 -80 -80 -80 6000KHz
在衡量调制频谱时, 可使用谱线的指标余量(margin)。指标余量即最接近 Time-Plate 的 一条谱线与 Time-Pkate 之间的距离。指标余量越大,则调制频谱越好,即对邻道的干扰越 小。 对指标余量可作如下分析: 若 margin>l0dBm,则调制频谱为优; 若 0<margin<l0dBm,则调制频谱为较好; 若 margin=0 或谱线高度超出 Time-Plate,则调制频谱为不合格。
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第二章 发射机指标及其测试
6、 超标 调制频谱指标超差,可通过校准使其回到正常值。若校准后仍不能达到规定的指标,则 应检查手机的频率合成器、高斯预调制滤波器、I/Q 调制器的平衡,突发形成的调节及功 放开关点的调节电路。
2.4 开关频谱(Spectrum Due to Switching) 开关频谱( ) 1、 定义 指由于功率切换而在标称载频的临近频带上产生的射频频谱。即由于调制突发的上升和 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。 2、 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) 。 3、 测量 (1) 、仪器连接如图一,点测或耦合测试; CMU200 图一
(2) 、测试原理及方法: M S
首先由 MS 按照一般的呼叫建立过程在一个绝对射频频道号(ARFCN)为 60~65 之间的 TCH 信道上建立一个呼叫,并将该 MS 的功率控制电平设置为其最大功率等级, 设置该 MS 的时间提前量(TA)值为 0。 在综合测试仪 CMU200 屏幕设置 BCCH AND TCH 信道,选择 Spectrum 下的 Switching GSM 并激活它,即可观测到开关频谱山字形状的离散线条。用 MARKER 点 选取各频点相对应的电平与标称值相比较即可判断出频谱的好坏。 GSM 频段选 1、62、124 三个频段,功率级别选最大 LEVEL5;频点选±400KHZ、 ±600KHZ、±1200KHZ、±1800KHZ; DCS 频段选 512、 698、 885 个频道, 功率级别选最大 LEVEL0。 频点选在±400KHZ、 ±600KHZ、±1200KHZ、±1800KHZ 测试。 4、 结果
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第二章 发射机指标及其测试
5、 技术要求 功率控制级 0 1 2 3 4 5 功率电平 (dBm) 43 41 39 37 35 33 距载频不同偏置处的最大功率(dBm) 400KHz -9 -11 -13 -15 -17 -19 600KHz -21 -21 -21 -21 -21 -21 1200KHz -21 -21 -21 -21 -21 -21 1800KHz -24 -24 -24 -24 -24 -24
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第二章 发射机指标及其测试 6 7 8 9 10 ≥11 31 29 27 25 23 21
-21 -23 -23 -23 -23 -23 -23 -25 -26 -26 -26 -26 -23 -25 -27 -29 -31 -32 -26 -28 -30 -32 -34 -36
在衡量开关频谱时, 可使用谱线的指标余量(margin)。指标余量即最接近 Time-Plate 的 一条谱线与 Time-Plate 之间的距离。 指标余量越大, 则开关频谱越好, 即对邻道的干扰越小。 对指标余量可作如下分析: 若 margin>10dBm,则开关频谱为优; 若 0<margin<l0dBm,则开关频谱为较好; 若 margin=0 或谱线高度超出 Time-Plate,则开关频谱指标为不合格。
6、 超标 若测试的开关频谱指标超差,可通过校准使其回到正常值。若校准后仍不能达
到规定的 指标,则应检查手机的 EEPROM 数据,边沿控制电路,功放开关电路等。 若不行,可调整 PA 的 VRAMP 前的滤波电路,或者减小电量的干扰解决,后续有内容 进行详细的讲解。
2.5 频率误差(Frequency Error) 频率误差( )
1、 定义 GSM 调制方案是高斯最小移频键控(GMSK) ,归一化带宽 BT=0.3。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。 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 号对应的标称频率之间的差。 它可通过对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。
2、 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。 第 18 页 共 43 页 GSM 手机射频测试指导
第二章 发射机指标及其测试
3、 测量 (1) 、仪器连接如图一,点测或耦合测试; CMU200 图一
(2) 、测试原理及方法: M S
在业务信道(TCH)激活 FREQUENCE ERROR 即可观测到频率误差值。综合测试 仪是通过测量手机的 I/Q 调制信号,并通过相位误差做线性回归,计算该回归线的斜 率得到频率误差的。 CMU 捕捉一个发送突发信号, 并对该突发的周期作一系列均匀间隔的相位抽样。 抽 样速率至少为 2/T,其中 T 为调制符号周期。对相位轨迹至少作 294个抽样。CMU 从 已知比特格式按调制器的定义(GMSK 调制)来计算理想的相位轨迹。从这两步可以计 算出相位轨迹误差,通过该相位轨迹误差又可计算出其线性回归线,则该线性回归线的 斜率(即对线性回归线求导数)即为发信机的频率误差。 GSM 频段选 1、 124 三个信道, 62、 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。 4、 结果
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第二章 发射机指标及其测试 5、 技术要求 GSM 手机各信道的载波频率误差极限应小于±0.1PPM, 在校准调试阶段的目标值应小 于 0.07PPM, 频率误差平均值应小于 0.05PPM。 GSM 频段的频率误差范围为+90HZ~-90HZ。 若 Fe<40Hz,则频率误差为优; 若 40Hz≤Fe≤60Hz,则频率误差为良好; 若 60Hz≤Fe≤90Hz,则频率误差为一般; 若 Fe>90Hz,则频率误差为不合格。 DCS 频段的频率误差范围为+180HZ~-180HZ。 若 Fe<80Hz,则频率误差为优; 若 80Hz≤Fe≤100Hz,则频率误差为良好; 若 100Hz≤Fe≤180Hz,则频率误差为一般; 若 Fe>180Hz,则频率误差为不合格。
6、 超标 若测试的频率误差指标超差,可通过校准使其回到正常值。若校准后仍不能达到规定的 指标,则应检查频率合成器,AFC 控制环路等是否正常。 可通过测量判断 l3MHz TCX0 是否达到设计要求, 若不满足要求则更换或重选配套的生 产厂家。AFC 控制软件和控制环路滤波电路的设计是否存在问题。TCXO 的供电回路设计 是否有问题。 若不行,考虑是
否为干扰引起,检查整机屏蔽效果等。
2.6 相位误差(Phase Error) 相位误差( )
1、 定义 GSM 调制方案是高斯最小移频镀控(GMSK) ,归一化带宽 BT=0.3。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。 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(即理论上按 GMSK 调制出来的信号)之间的相位之差。理论上的相位轨迹可根据一个已知的伪随机比 特流通过 0.3GMSK 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 度相位的递减。 2、 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
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第二章 发射机指标及其测试
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。 3、 测量 (1) 、仪器连接如图一,点测或耦合测试; CMU200 图一
(2) 、测试原理及方法: M S
在业务信道(TCH)激活 PHASE ERROR 即可观测到相位误差值。测试时通过综 合测试仪 CMU200 产生比特流进行调制后送给手机, 并指令手机处于环回模式。 然后去 捕捉手机的一个突发信号,对其进行均匀相位抽样,抽样周期为调制信号周期的 1/2, 最后根据抽样的正常突发中的样点计算出相位轨迹和误差。 CMU 捕捉一个发送突发信号, 并对该突发的周期作一系列均匀间隔的相位抽样。 抽 样速率至少为 2/T,其中 T 为调制符号周期。对相位轨迹至少作 294 个抽样。CMU 从 已知比特格式按调制器的定义(GMSK 调制)来计算理想的相位轨迹。从这两步可以计 算出相位轨迹误差,通过该相位轨迹误差又可计算出其线性回归线,该回归线与每个抽 样点的相位轨迹之差即为该点的相位误差。所有点的相位误差和其线性回归之间的差的 均方根值即为相位误差的均方根值(RMS) 。 GSM 频段选 1、 124 三个频段, 62、 功率级别选最大 LEVEL5;DCS 频段选 512、 698、 885 三个频段,功率级别选最大 LEVEL0 进行测试。 4、 结果 第 21 页 共 43 页 GSM 手机射频测试指导
第二章 发射机指标及其测试
5、 技术要求 相位误差均方根值(RMS)对每个突发小于 5°。 每个突发的最大峰值相位误差应不超过 20°。 相位误差峰值 Pepeak: 若 Pepeak<7deg,则相位误差峰值为优; 若 7deg≤Pepeak≤l0deg,则相位误差峰值为良好; 若 10deg≤Pepeak≤20deg 则相位误差峰值为一般; 若 Pepesk>20deg,则这项指标为不合格。 相位误差有效值 PeRMS: 若 PeRMs<2.5deg,则相位误差有效值为优; 若 2.5deg≤PeRMS≤4deg,则相位误差有效值为良好; 若 4deg≤PeRMS≤5deg,则相位误差有效值为一般; 若 PeRMS>5deg,则这项指标为不合格。 6、 超标 若测试的频率误差指标超差,可通过校准使其回到正常值。若校准后仍不能达到规定的 指标,则应检查 I/Q 调制器,预调滤波器,频率合成器(频率合成器的相位噪声和锁定时 间)等。根据θ=ωt,知道:相位误差与时间误差和频率误差都有关系,因此,频
率合成器 的相位噪声和锁定时间会对该项指标造成影响。 若频率合成器的锁定时间缩短会导致相应噪 声加大,从而引起相位误差加大,这一点在 GPRS 的应用中需引起足够的重视。 2.7 传导杂散骚扰(Conduct Spurious Emissions) 传导杂散骚扰( ) 1、 定义 发信机的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 起的边带以及邻道以外离散频串上的辐射。 杂散辐射按其来源的不同可分为传导型和辐射型两种。传导型杂散辐射是指由天线连 接器处或进入电源引线 (仅指基站) 引起的任何杂散辐射; 辐射型杂散辐射是指由于机箱(或 机柜)以及设备的结构而引起的任何杂散辐射。 传导型杂散辐射是指在天线的插头处 50 欧负载上测得的任意离散信号的电平功率。 2、 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。 第 22 页 共 43 页 GSM 手机射频测试指导
第二章 发射机指标及其测试
3、 测量 (1) 、仪器连接如图二,点测; CMU200 M S
频谱分析仪
定向耦合器 衰减器 图二
(2) 、测试方法 测试设备:频谱分析仪、综合测试仪、陷波滤波器、RF 衰减器 通常情况下选最大功率等级别,在上、中、下三个频点上进行测试,分发射和空闲 两种测试状态。发射状态下要求手机与基站在 TCH 信道建立通信,手机工作于加密模 式并且关闭 DTX 功能,工作于最大功率控制级。空闲状态下基站设置在 BCCH 信道, 手机与基站相连锁定于 BCCH 信道并处在空闲状态。GSM 频段选 1、62、124 三个频 段,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。 使用 6G 信号源校准各条通路在待测频点上的衰减。 按照 4.8.1.1(YD 1032)条所述对被测手机进行初始化;在居中的 ARFCN 对应的 信道上,SS 按一般呼叫过程建立与 EUT 的通信。如 GSM 900MHZ,ARFCN 的值在 60-65 之间。同时,SS 命令 EUT 工作与最大输出功率电平的情况下。即 PCL 5。 设置接收机或频谱仪各项参数,其中带宽设置请参考表 1(国家规定设置) ,中心 频率设置在需测试的谐波所在频点上, 其他设置 (Span , Ref Level , Attenuation , Sweep time , Ref Level Offset 等) 请按频谱仪常规使用设置及具体谐波大小具体设置。 测量按收机采用峰值检波,并设置为峰值保持; 测量至 6 GHz 频段内的杂散骚扰电平, 一般使用频谱仪只测试 GSM 2 次与 3 次谐 波,DCS 2 次与 3 次谐波(这 4 个点也是杂散上最容易出问题的点) 。 陷波滤波器 4、 结果
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第二章 发射机指标及其测试 5、 技术要求 (1) 、测量带宽 频 段 100kHz~50MHz 50~500MHz 频 偏 — — 0~10MHz
测量带宽 10kHz 100kHz 100 kHz 300 kHz 1MHz 3MHz 30kHz 100kHz 视频带宽 30kHz 300kHz 300 kHz 1MHz 3MHz 3MHz 100 kHz 300kHz