GSM手机射频测试指导

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GSM手机射频测试指导.txt人和人的心最近又最远,真诚是中间的通道。试金可以用火,试女人可以用金,试男人可以用女人--往往都经不起那么一试。本文由lzh416贡献

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目录

序言...... 2 第一章测试条件 (3)

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 正常测试条件...... 3 极限测试条件...... 3 震动条件...... 3 其它测试条件及规定...... 4 附件要求 (5)

第二章发射机指标及其测试 (6)

2.1 发射载波峰值功率...... 6 2.2 发射载频包络...... 8 2.3 调制频谱(Spectrum Due to Modulation)...... 13 2.4 开关频谱(Spectrum Due to Switching)...... 16 2.5 频率误差(Frequency Error)...... 18 2.6 相位误差(Phase Error)...... 20 2.7 传导杂散骚扰(Conduct Spurious Emissions)...... 22 2.8 发射峰值电流和平均电流 (25)

第三章接收机指标及其测试 (27)

3.1 接收灵敏度(Rx Sensitivity)…… 27 3.2 接收信号指示电平(RX Level)……

31 3.3 接收信号指示质量(RX Quality) (33)

第四章其余测试补充 (36)

4.1 RC 滤波电路对 PA-RAMP 的影响...... 36 4.2 PA 匹配调整...... 40 4.3 天线开关指标测试 (40)

第五章附录……错误!未定义书签。错误!未定义书签。

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序言

序言

目前国家对手机的质量问题越来越重视,公司对于手机质量的客户满意度和返修率也一致关注。其中,GSM 手机的射频问题仍然是一个影响手机质量、开发进度和生产效率的重要因素。为了保证产品的品质和性能符合 GSM 规范和国家标准,需要在手机测试方面建立一套完整、科学的测试体系。为此我们参照 GSM 规范欧洲标准、国家邮电部移动通信技术规范、国家信息产业部通信行业标准以及日常积累的测试经验编写了这份射频测试规程。本规范的目的是针对研发阶段的 GSM 手机提供一个较全面测试和校准的指标依据,尽量保证研发阶段 GSM 手机的点测指标满足 FTA、CTA 与批量生产点测指标要求,使手机的射频问题尽可能在研发阶段暴露出来并在量产前解决,同时为评估手机的 RF 点测性能、指标余量、一致性、稳定性提供参考依据,另外为不熟悉测试的新员工提供一些指导。本文主要内容包括射频指标术语解释,发射机和接收机部分射频指标的测试方法,测试结果,测试参考标准等,最后还给出了指标超标的一般分析。由于我们射频知识与经验有限,不足之处请指导。

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第一章测试条件

第一章测试条件

手机的测试条件包括测试环境条件、测试温度、湿度条件、测试电压及震动测试等内容。民用设备的测试一般应在正常测试条件下进行,如有特殊要求时,也可在极限条件下

进行测试。鉴于移动站的特殊使用环境,下面将对移动站的测试条件作重点介绍。

1.1 正常测试条件

对于移动站来说,正常测试温度和湿度条件应为以下范围的任意组合:温度:15—35℃相对湿度:25—75%正常测试电压应为设备的标称工作电压,其频率(测试电源)应为标称频率±lHz 范围内。对于用在车载整流铅酸电他上的无线设备,其正常测试电压应为电池标称电压的 1.1 倍。

1.2 极限测试条件

对于移动站,极限测试条件应为极限电压部极限温度的任意组。其中对于手持机来说极限环境温度为-10~+55℃。对于车载台和便携式移动站来说,其极限测试温度为-20~+55℃。极限测试电压对于使用交流市电的移动站,为其标称电压的 0.9~1.1 倍。对于采用汞/镍镉电池的移动站,极限测试电压为其标称电压的 0.9~1.0 倍。对于采用整流铅酸电他的移动站来说,极限测试电压为其标称电压的 0.9~1.3 倍。在极限温度下的测试过程:对于高温,当实现温度平衙后,移动站在发射条件下(非 DTx)开机 1 分钟再在空闲模式(idle mode)(非 DTx)下开机 4 分钟,Ms 应满足规定的要求。对于低温,当实现温度平衡后,移动站应在 Ms 空闲模式(非 DTx)下开机 1 分钟再进行测试,Ms 应满足规定的要求。

1.3 震动条件

在震动条件下测试移动站,应采用随机震动,其震动频率范围和加速度频谱密度(ASD) 如下:在频率为 5~20Hz 范围内,其震动 ASD 为 0.96m2/s3。在频率为 20~500Hz 范围内,在 20Hz 时 ASD 为 0.96m2/s3,其它频率为-3dB/倍频程。

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第一章测试条件

1.4 其它测试条件及规定

1.系统模拟器(SS) 系统模拟器是一系列测试设备的总称,它是一个功能性工具,能对被测设备提供必要的输入测试信号并能分析被测设备的输出信号以实施 GSM 规范中所有的测试、市场上现存的测试仪器可以实现全部或部分系统模拟器的测试功能。 HP8922B/E /如 G 系列、R/S 公司的 CMD54、CMD52 及 CRTS02、04、24 系列等可以提供对移动站和基站不同级别的测试。在测试基站时,系统模拟器可以模拟移动站和网络在 A(或 Abis)接口及空中接口(Um 接口)对基站进行测量。在测试移动站时,系统模拟器可以模拟基站及网络在空中接口(Um 接口)对移动站进行测量。 2.衰落和多径传播棋拟器(MFs) 多径衰落模拟器(MFS)在功能上也属于系统模拟器的一部分,它主要用于在无线干扰性能测量中模拟真实的移动无线信道上的宽带多径传播条件。它能提供由 COST207 和 GSM05.05 建议中所规定的标准多径传播模式。其中包括典型的城市区地形(TU)、农村地形 (RA)、丘陵地形(HT)及专门用于测试均衡器性能的传播模式(EQU)。 MFS 应能模拟上述多径传播条件下从车速 3km /h 到 250km/h 范围内的多径分布,特别是使用车速为 3、50、100 和 250km/h 的情况。3.标准测试信号系统测试设备应能产生下列标准测试信号作为测试输入信号: (1)标准测试信号 Co:它是未调制的连续载波信号。 (2)标准测试信号 C1:它是标准的 GSM 调制信号,其调制数据为 010l 格式信号输入到信道编码器输入端。信道编码器可由测试方法来选择测试和加密模式。在非跳频模式采用该信号时,其它未使用的时隙发送空闲突发脉冲串(dummy burst),且功率电平相对于使用时隙而变化。以上两种标准测试信号都是用于表示有用信号,对于无用信号(即干扰信号)有下列三种标准测试信号: (3)标准测试信号 I0:为未调制的连续载波信号。 (4)标准测试信号 I1:为 GsM 调制载波信号,其结构遵照 GSM 信号突发(burst,称为突发脉冲或简称突发。下同)结构,但其所有调制比特(包括突发中的训练序列部分)皆直接为随机或伪随机数据流。 (5)标准测试信号 I2:为标准的 GSM 调制

信号,但与 C1 信号不同,其突发的训练序列部分为标准的 GSM 训练序列,但突发中的数据比特(包括比特 58 和 59)皆为随机或伪随机数据流。

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第一章测试条件

1.5 附件要求

1、采用相同标准的射频线和转接头,要求包括转接头在内 GSM 频段各信道间的损耗值小于 0.5dB, 损耗值差异小于 0.2dB; DCS 频段各信道间的损耗值小于 1dB, 损耗值差异小于 0.3dB, 特性阻抗含转接头应在 50±5 欧姆内。

2、射频综合测试仪采用 CMU200 或HP8960。频谱分析仪采用 HP 或 AGILENT 系列。

3、带阻滤波器 BANDREJECT FILTER 要求对相应发射频段的信号衰减 30 dB 以上, RF 对二次、三次谐波衰减(插入损耗)小于 1.5 dB, VSWR 小于 1.3:1,输入额定功率大于 1W。

4、测试时, 手机在与综测仪建立连接时 BS TCH 信号强度设为-60dBm,当测试误码率时,BS 信号标准为-102dBm。

5、测试设备通常为:综合测试仪 R&S CMU200 或 Agilent 8960 网络分析仪 Agilent 8753ES 频谱分析仪 Agilent E4404B 信号发生器 R&S 示波器直流电源 6050A Keithley SMIQ 06B

屏蔽箱、陷波滤波器、RF 衰减器、射频连接线等;

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第二章发射机指标及其测试

第二章发射机指标及其测试

2.1 发射载波峰值功率

1、定义:指发射机载波功率在一个突发脉冲的有用信息比特时间上的平均值。即对该载频时隙突发脉冲串的有用信息比特部分(即时隙中段突发的有用信息比特部分,对常规信道为 147 比特,对允许接入信道(RACH)为 87 比特)测量的功率的平均值。

2、目的: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不易打出困难,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,一方面可以客服空中损耗,降低对接收机接收灵敏度的要求,但则会造成电池损耗大,待机时间短;另外扩大小区覆盖范围,引入邻道干扰。则需测量发射机的载波输出功率是否符合 GSM 规范的指标。

3、测量:

CMU200

图一

(1)、仪器连接如图一,点测或耦合测试;

M S

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第二章发射机指标及其测试

(2)、测试原理: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, LEVEL5-LEVEL19 共 15 个级别;即 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。

频段 P-GSM 900 E-GSM 900

各信道发射频率(MHZ) FT (n) = 890 + 0.2×n FT (n) = 890 + 0.2×n FT (n) = 890 + 0.2×(n-1024)

ARFCN 信道编号 1 ≤ n ≤ 124 0 ≤ n ≤ 124 975≤ n ≤ 1023 512≤ n ≤ 885 512≤ n ≤ 810 128≤ n ≤ 251

各信道接收频率(MHZ) FR (n) = FT (n) + 45 FR (n) = FT (n) + 45 FR (n) = FT (n) + 95 FR (n) = FT (n) + 80 FR (n) = FT (n) + 45

DCS 1800 PCS 1900 GSM 850

FT (n) = 1710.2 + 0.2×(n-512) FT (n) = 1850.2 + 0.2×(n-512) FT (n) = 824.2 + 0.2×(n-128)

表 1 各频段载波频率与信道编号表

由于手机不断移动,手机和基站之间的距离在不断变化,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。

(3)、测试方法: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。※CMU200 与 MS 建立连接的一般设置如节末附图。连接完成后,选择 Power,激活功率列表。在每个频段上,选择高中低三个信道,从低到高选择几个功率级别进行功率测试,记录测试数据。GSM 频段选 1、62、124 三个信道;DCS 频段选 512、698、885 三个信道。对每个功率级别进行测试。 4、结果:

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第二章发射机指标及其测试

5、技术要求 POWER CONTROL LEVEL 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 33 31 29 27 25 23 21 19 17 15 13 11 9 7 5 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.4 ±0.5 ±0.3 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 标准值(dBm) GSM900(dBm) 校准范围极限范围标准值(dBm) 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 7 6 5 3 DCS1800(dBm) 校准范围±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.3 ±0.4 ±0.5 ±0.5 ±0.8 极限范围±0.3 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2

6、超标若测试的信道功率指标超差,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,则应检查发射电路的检波器、校准器、电平控制环路是否有问题。

2.2 发射载频包络

1、定义:发信载频包络是指发信载频功率相对于时间的关系。(Power RAMP)

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第二章发射机指标及其测试

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。

2、目的:该测试主要是验证发射机发射的载频包络在一个时隙期间是否严格满足 GSM 规定的 TDMA 时隙幅度的上升沿、下降沿及幅度平坦部分与模块的吻合程度。手机发射突发信号的上升与下降部分应在+4dB--30dB,模块范围之内,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。

3、测量:(1)、仪器连接如图一,点测或耦合测试;

CMU200

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M S

图一

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第二章发射机指标及其测试

(2)、测试原理及方法: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 设置 BCCH AND TCH 信道,选择并激活 RF POWER RAMP 即可测试功率/时间特性。对于移动台,有两种基本格式的突变:常规突发和接入突发,因而需要分别加以验证两种格式发信载频包络。将 GSM 规定的常规突发功率/时间模板与该突发的工作包络相比较,看其上升沿、下降沿及幅度平坦度是否在功率/时间模板的要求之内。 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 三个频段,功率级别选最大 LEVEL0 进行测试。突发脉冲的曲线必须在模板的包络范围内。

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 对常规突发规定的功率/时间框罩要求见图 2,对接入突发规定的功率/时间框罩要求见图 3。在任何频率上,对正常和极限测试条件的每一种组合及每一种功率控制电平下,对常规突发的抽样测量其功率/时间关系(即功率包络)都应在图 2 所示的阴影限制之内。对接入突发的抽样测量其功率包络应在图 3 所示的阴影限制之内。特别是对在 147 比特(对常规突发)和 87 比特(对接入突发)期间的幅度平坦度要求在±1dB 以内。对图中所示的±28us 处其上升沿/下降沿功率应不大于-59dBc(若此时-59dBc 的实际功率值低于-36dBm,则该处要求为上升/下降沿功率不大于-36dBm),在±18us 处其上升/下降沿-6dBc。

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第二章发射机指标及其测试

图2

图 3 6、超标若功率/时间(Power RAMP)测试超标,不在 RAMP 模板之内,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,则应检查手机突发脉冲的上下沿控制(时域门控

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第二章发射机指标及其测试

制)电路,功率放大器的开关定时及电平控制环路。可以通过软件更改上升沿、下降沿

的各 16 值改变 RAMP 的形状,达到模板要求。但改变该值对调制频谱和开关频谱有一定的影响,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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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。

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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

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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。

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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

500MHz~12.75GHz, 不含以下与MS 相应的发射和接收频段P-GSM890~915 和935~960MHz, DCS1710~1785 和 1805~1880MHz

距相应的发射频段

≥10MHz ≥20MHz ≥30MHz

P-GSM:890~915MHz E-GSM:880~915MHz DCS:1710~1785MHz 表 1 测量带宽距离载频

1.8~6.0MHz >6.0MHz

(2)、技术要求对于在发射状态的移动台来说,对传导型杂散辐射在频段 9KHz~1GHz、对辐射型杂散辐射在频段 30MHz~1GHz 内的杂散功率电平应小于 250nW(即-36dBm)。

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第二章发射机指标及其测试

在 1GHz~12.75GHz(对传导型杂散)和 1GHz~4GHz(对辐射型杂散)频段内杂散辐射功率电平应小于 1uW(即-30dBm)。对于在空闲状态的移动台来说,在频段 9kHz~1GHz (对传导型杂散)和 30MHz~ 1GHz(辐射型杂散)内的杂散功率电平应小于 2nW(即-57dBm)。在 1GHz~12.75GHz(传导型杂散)和 1GHz~4GHz(辐射型杂散)频段内在杂散功率电平应小于 20nW(即-47dBm)。对于所有条件下的移动台,在 MS 接收频段 935MHz~960MHz 内的杂散功率电平应不超过:-25PW(即-76dBm)对于 1 类功率等级移动台;-4PW(即-84dBm)对于 2、3、4、5 类功率等级移动台;

杂散功率电平(dBm)频率范围 GSM 900MHz 0.1 – 1000MHz 1000 – 12750MHz 表 2 传导杂散骚扰限值指标 -36 -30 DCS 1800MHz -36 -30

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,考虑干扰问题和射频线路上滤波问题。需要进行如下改善:改善调制频谱的质量;改善开关频谱的质量;power Ramp 曲线的斜率不能太陡,以免引起带外频谱、杂散变大;Tx-VCO 的带外频谱指标,特别是要注意二次和三次谐波的抑制指标是否满足整机的设计要求;PA 的带外抑制指标(主要是二次谐波) 是否满足设计要求;输入特别是 PA 输出端的 BPF 或 LPF 的指标是否满足设计要求;发 PA 信机整体的 EMC 设计方案是否合理等。

2.8 发射峰值电流和平均电流

1、定义发射峰值电流:是指打开发射通道时发射机的瞬时峰值电流。发射平均电流:是指打开发射通道,发射功率稳定后的电流值。

2、目的检测发射峰值电流是否符合手机工作电流范围之内,是否符合电池承受能力等。电流过大影响电池使用寿命等。

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第二章发射机指标及其测试

3、测量测试仪器:直流电流源 CMU200 (1)、用电流源通过电源线连接到钽电容两端(或者电池连接器上),设置直流源电压为工作时的低电压状态(如 3.7V)。(2)、将手机和 CMU200 建立连接,设置为最大功率发射,观察建立通话连接时的瞬时电流,即为发射峰值电流;发射稳定后,记录此时工作电流即为发射平均电流。

4、结果电流最大值和平均值符合要求。

5、技术要求 GSM 应小于 2500mA,DCS 应小于 1800mA。在两个频段,该电流值均应

小于 500mA。

6、超标检查电路是否有短路等耗电过大情况。检查软件是否打开一些不必要部分影响平均电流消耗。

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第三章接收机指标及其测试

第三章接收机指标及其测试

3.1 接收灵敏度(Rx Sensitivity)接收灵敏度()

1、定义收信机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。接收机在各种不同输入信号环境下的工作性能是由比特误码率来表示的。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,基站接收到解调后与原来的数据信号进行比较,两则之差即为误码,用百分比表示为误码率。衡量接收机误码性能主要有帧删除率(FER)、残余误码比特率(RBER)和误比特率(BER)三个参数。当接收机中的误码检测功能指示一个帧中有错误时,该帧就被定义为删除。帧删除率(FER)定义为被删除的帧数占接收帧总数之比。对全速率话音信道来说,这通常是因为 3 比持的循环冗余校验(CRC)检验出错误或其它处理功能引起坏帧指示(BFI)产生的。对信令信道,通常是由于法尔码(FIRE)或其它分组码检验出错误产生的。对数据业务无帧删除率(FER)定义。残余误比特率(RBER)定义为在那些没有被声明为被删除帧中的误比特率。即在那些检测为“好”的帧中错误比特的数目与“好”帧中传输的总比特数之比。误比特率(BER)定义为接收到的错误比特与所有发送的数据比特之比。由于信道误码率的随机性,因此对收信机误码率的测量常采用统计测量法。即时每—信道采取多次抽样测量,在—定的抽样测量数目下,每个测量得到的误码率在一定的测试误码限制范围内,则认为该信道的误码率达到规定的误码率要求。

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第三章接收机指标及其测试

因此,测量收信机灵敏度可通过在收信机输入灵敏度电平时测量收信机的误码率是否达到规定的要求方法来测试。

2、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。提高接收灵敏度,也就是从本质上提高手机接收信号能力,从而提高手机通话质量,所以在各个公司,提高手机接收灵敏度都是重要任务之一。

3、测量(1)、仪器连接如图一,点测;

CMU200

图一

(2)、测试原理

M S

在 GSM 系统中,话音是通过数字编码和纠错处理的,因此很难通过测量解调以后的话音信号来准确的评价接收机的性能,一般而言解调以后的数据是无法从手机外部进行测试的,因为它在芯片的内部,无法去检测,为使解调以后的比特可以被测试,GSM 规范要求所有的手机都工作在回环模式中, GSM 综合测试仪会在其下行的 SACCH 信道中发出相应的控制命令来指定手机进入回环模式。一旦解调的数据被回环,综合测试仪便可计算出比特误码率。即综合测试仪生成一组数据传送给手机,手机重新将这组数据返回给综合测试仪。综合测试仪对收发的数据进行比较后得出的结果即为误码率。

(3)、测试方法首先由 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。在综合测试仪 CMU200 屏幕设置 BCCH AND TCH 信道,选择 RECEIVER QUALITY 菜单并激活它,即可观测到误码率。测试时选择高、中、低三个频点,只对 II 类比特进行测试。且只在全速率话音信道(TCH/FS)进行。 GSM 频段选 1、62、124 三个频段,功率级别选最大 LEVEL5,RX Amplitude 设置为-102dBm;将 RF 输入电平从-102dBm 调节到-ll0 dBm(GSM900MHz),观察残余误比特率(RBER),当 RBER<2%时,RF 输入电平的最小值,确定实际接收灵敏度性能; DCS 频段选 512、 698、 885 三个频道,功率级别选最大 LEVEL0, Amplitude RX

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第三章接收机指标及其测试

设置为-100dBm 进行测试; II 类残余比特误码率指标为 2%。

4、结果

5、技术要求传播条件 TUhigh

信道

传播条件 RA

传播条件 HT

静态条件

TCH/FS FER GSM 900 Ib 类 (RBER) II 类 (RBER) FER DCS 1800 Ib 类 (RBER) II 类(RBER)

测试差测试差测试差测试差最小样最小样最小样最小样本错率容错率容错率容错率容本数本数本数数限% 限% 限% 限% 6.742*a 8900 0.42/a 1000000 8.333 120000 7.5 24000 9.333 60000 0.122*a 164000 0.41/a 20000000 2.439 8200 4.478*a 13400 0.32/a 1500000 8.333 60000 7.5 24000 9.333 30000

0.122*a 164000 0.41/a 20000000 2.439 8200

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第三章接收机指标及其测试

根据传播条件的不同,对收信机灵敏度规定了两种条件下的参考灵敏度电平要求:静态参考灵敏度电平和多径参考灵敏度电平。我们一般测试静态参考灵敏度电平。静态参考灵敏度电平:收信机的静态参考灵敏度电平是一个标准的测试信号加在收信机输入端的信号电平,此时在收信机解调和信道解码后产生的数据,其帧删除率(FER)、残余误比特率(RBER)或误比特率(BER)优于或等于某一特定类型信道在静态传播条件而规定的那个值。如上表。技术要求:对于 GSM900MHz 频段:接收灵敏度要求:当 RF 输入电平为-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~-l07dBm,则接收灵敏度为优; RF 输入电平为-l07~-105dBm,则接收灵敏度为良好; RF 输入电平为-105~-l02dBm,则接收灵敏度为一般;RF 输入电平>-l02dBm,则接收灵敏度为不合格。对于 DCS1800MHz 频段:接收灵敏度要求:当 RF 输入电平为-100dBm 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-l08~-l05dBm,则接收灵敏度为优; RF 输入电平为-l05~-103dBm,则接收灵敏度为良好; RF 输入电平为-103~-l00dBm,则接收灵敏度为一般; RF 输入电平>-l00dBm,则接收灵敏度为不合格。

6、超标测试的误码率指标超差,可通过校准接收增益使其回到正常值。若校准后仍不能达到规定的指标,则应检查手机低噪声放大器的增益和噪声系数、中频 AGC 放大器增益,

混频器与滤波器插入损耗等。接收灵敏度如果点测超标,则问题主要出现在接收机的高频或中频部分,其次是模拟 I /Q 解调部分。一般情况首先检查 RF 部分 PCB Layout 是否符合有效隔离噪声要求。灵敏度指标主要与接收机的中频放大器特别是 RF 前端的 LNA 和第一混频器有关。在许多情况下,影响和制约灵敏度的因素不在于增益而在于噪声系数。检查SAW Filter 的匹配电路及 SAW 本身的性能。检查发射机部分和接收机部分的屏蔽效果,是否隔离良好;检查发射机供电部分和接收供电部分是否有大电容滤波,稳定电压等; EMC 是影响接收灵敏度提高的重要因素之一。需要在工艺上设计上进行良好的射频屏蔽和滤波,需要在某些数据线部分进行增加 EMI Filter 进行 GSM 杂波了滤除。

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第三章接收机指标及其测试

3.2 接收信号指示电平(RX Level))

1、定义接收报告电平指手机在业务信道(TCH)上不同功率级别时接收信号的强度。其数值只表示某功率等级时接收信号强度值,可以比较和基站发出信号强度的区别。

2、目的检验手机的接收性能。当手机在小区移动时,由于传播路径衰耗的影响,手机接收下行链路的信号电平也将发生变化,基站将利用手机的 RX Lev 报告了解手机接收信号的强度。如果报告显示 TCH 信道的 RX Lev(接收信号功率)偏低,基站就会在相应时隙中加大功率进行补偿。如果临近小区的 RX Lev 比当前的 RX Lev 高,则预示着手机将越区切换到另一个信号较强的相邻小区,以便得到更好的通信质量。如果 RXQUAL 很低,但 RX Lev 却不低的话,则预示着可能存在着一个外来的干扰信号影响正常通信,此时基站需要给手机分配一个新的频点或启用调频模式。如果手机汇报的 RXLEV 和 RXQUAL 不准确,则网络有可能会对手机发出一些错误的指令。过低的 RXLEV 值将产生不必要的越区切换,而过高的 RX LEV 值则会推迟越区切换的时间,造成通话中断。

3、测量(1)、仪器连接如图一,点测;

CMU200

图一

(2)、测试方法和测量原理与接收误码率测试相同。

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。在综合测试仪 CMU200 屏幕设置 BCCH AND TCH 信道,选择 RECEIVER QUALITY 菜单并激活它,即可观测到误码率。测试时选择高、中、低三个频点,只对 II 类比特进行测试。且只在全速率话音信道(TCH/FS)进行。 GSM 频段选 1、62、124 三个频段,功率级别选最大 LEVEL5,RX Amplitude 设置为-102dBm、-80dBm、-60dBm; DCS 频段选 512、698、885 三个频道,功率级别选最大 LEVEL0,RX Amplitude 设置为-100dBm、-80dBm、-60dBm 进行测试。

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第三章接收机指标及其测试

4、结果

5、技术要求对于 GSM900:输入 BS TCH 信号强度-102dBm , 手机接收信号指示电平应为 8±2;输入 BS TCH 信号强度-85dBm , 手机接收信号指示电平应为 25±2;输入BS TCH 信号强度-60dBm , 手机接收信号指示电平应为 50±2;对于 DCS1800:输入 BS TCH 信号强度-100dBm , 手机接收信号指示电平应为 10±2;输入 BS TCH 信号强度-

80dBm , 手机接收信号指示电平应为 30±2;输入 BS TCH 信号强度-60dBm , 手机接收信号指示电平应为 50±2;

6、超标如果 RX Level 超标,没有达到标准,说明手机接收到的信号强度不够,可能为天线性能不良,或接收链路的匹配问题等,还需要考虑重新校准后测试,另外如果外界干扰太大,也可能造成 RX Level 太低!

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第三章接收机指标及其测试

3.3 接收信号指示质量(RX Quality))

1、定义接收报告质量指手机在业务信道(TCH)上不同功率级别时接收信号的强度,它是由移动台产生的对接收信号质量的评价,在移动通信中作为射频功率控制和切换。此值表明在当前接收强度信号下,产生的误码率的表示值,所以指示了信号质量。

2、目的检验手机的接收性能。当手机在小区移动时,由于传播路径衰耗的影响,手机接收下行链路的信号电平也将发生变化,基站将利用手机的 RXLEV 报告了解手机接收信号的强度。如果报告显示 TCH 信道的 RX Lev(接收信号功率)偏低,基站就会在相应时隙中加大功率进行补偿。如果临近小区的 RXLEV 比当前的 RXLEV 高,则预示着手机将越区切换到另一个信号更强的相邻小区,以便得到更好的通信质量。如果 RXQUAL 很低,但 RXLEV 却不低的话,则预示着可能存在着一个外来干扰信号影响正常通信。此时基站需要给手机分配一个新的频点或启用调频模式。如果手机汇报的 RXLEV 和 RXQUAL 不准确,则网络有可能会对手机发出一些错误的指令。过低的 RXLEV 值将产生不必要的越区切换,而过高的RXLEV 值则会推迟越区切换的时间,造成通话中断。

3、测量(1)、仪器连接如图一,点测;

CMU200

图一

(2)、测试方法和测量原理与接收误码率测试相同。

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。在综合测试仪 CMU200 屏幕设置 BCCH AND TCH 信道,选择 RECEIVER QUALITY 菜单并激活它,即可观测到误码率。测试时选择高、中、低三个频点,只对 II 类比特进行测试。且只在全速率话音信道(TCH/FS)进行。 GSM 频段选 1、62、124 三个频段,功率级别选最大 LEVEL5,RX Amplitude 设置为-102dBm、-80dBm、-60dBm; DCS 频段选 512、698、885 三个频道,功率级别选最大 LEVEL0,RX Amplitude 设置为-100dBm、-80dBm、-60dBm 进行测试。

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第三章接收机指标及其测试

4、结果

5、技术要求对于 GSM900:输入 BS TCH 信号强度-104dBm , 手机接收信号质量值应≤4 1sb;输入 BS TCH 信号强度-80dBm , 手机接收信号质量值应≤1 1sb;输入 BS TCH 信号强度-60dBm , 手机接收信号质量值应≤1 1sb;对于 DCS1800:输入 BS TCH 信号强度-102dBm , 手机接收信号质量值应≤4 1sb;输入 BS TCH 信号强度-80dBm , 手机接收信号质量值应≤1 1sb;输入 BS TCH 信号强度-60dBm , 手机接收信号质量值应≤1 1sb;公司内部一般要求: GSM 手机在输入接收信号电平为-100 dBm 时的 RXQUAL 应为 0,上图

符合要求。

6、超标如果 RX Quality 超标,没有达到标准,说明手机接收到的信号强度不够,可能为天线性能不良,或接收链路的匹配问题等,还需要考虑重新校准后测试,另外如果外界干扰太大,也可能造成 RX Quality 太低!

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第三章接收机指标及其测试

3.4 阻塞(Blocking)阻塞(Blocking) 3.5 同频干扰抑制 3.6 领道干扰抑制 3.7 互调响应抑制 3.8 RX 多径衰落

以上这些指标这里没有做详细介绍,因为我们平时没有测试!后续经过我们小组详细研究后,对这些测试指标有比较深的任何和熟悉后,在补充在此资料中,希望各位理解!

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第四章其余测试补充

第四章其余测试补充

除了前几种介绍的基本常规测试外,经常在 RF 部分会出现某些指标超标,但没有好的方法解决的情况,我们对一些部分进行补充测试,这里和大家进行一些分享。

4.1 RC 滤波电路对 PA-RAMP 的影响滤波电路对-

RC 电路主要起滤波作用,用于滤除噪声。我们现在所使用的电阻为 15K,电容为100pF,根据 fc=1/(2ΠRC),加大电阻或加大电容都会使低通的截至频率降低,降低干扰,但截止频率过高也会滤除信号分量,造成调制频谱在上升端超出模板。可以在推荐值附近,劲盈优化调整。在相同截至频率时,部分组合同时也出现开关频谱不良,调制频谱也超标,原因未知。图片为改变电阻电容值的测试结果。

首先改变电阻 R2 的值,从 15K 分别改为 5.6K 和 22K,三种情况的图片如下:

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第四章其余测试补充

原始波形-24.8dBm/0.4MHz

R2=5.6K 时,-21.2dBm/0.4MHz

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第四章其余测试补充

R2=22K 时,-27.3dBm/0.4MHz

通过不同电阻值可以看到随着电阻增大,开关频谱会变好通过不同电阻值可以看到随着电阻增大,开关频谱会变好!

改变电容 C68 的值,从 100pF 分别改为 56pF 和 150pF,各种情况的图片如下:

C68=56pF 时,-21.6dBm/0.4MHz

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第四章其余测试补充

C68=150pF 时,-27.1dBm/0.4MHz

通过不同电容值的对比,可以看到电容变大有相同结果;但是同时会造成调制谱不良。可以见下图。

原始图形

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第四章其余测试补充

C68=150pF 时

通过上面简单试验可以看出,这两个器件的调整,可以引起调制频谱和开关频谱的改善,但需要中和考虑改善情况!

4.2 PA 匹配调整

测试仪器矢量网络分析仪同轴线 50 欧终端直流源 1 校准矢网,选择频段(DCS 选择1710-1785M,以 DCS 为例),注意要将输入端的同轴线在 electrical delay 中校入矢网。

2 将同轴线焊接在 PA 输出端,将匹配电路用 22pF 电容短路。在射频口接 50 欧终端。在天线开关的控制脚上加控制电压,打开天线开关。

3 选择 smith chart,通过 marker 点记录 1710 1750 1785M 频点上的阻抗。

4 通过 load pull data,选择要匹配的目标值,通过软件仿真,选择匹配电路。通过实际测试来优化匹配,选择最佳匹配电路。

4.3 天线开关指标测试

测试仪器矢量网络分析仪同轴线射频线直流源 1 选择矢量分析仪的频段为 500-2500M。

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第四章其余测试补充

2 通过同轴线和射频线将输入端同矢网的 1 口相连,2 口同输出端相连。测量 S21,选择 log scale,激活之,可以测量插损纹波二倍频处的衰减值;选择 SWR,并激活即可测试 VSWR 等指标

3 通过观察电流源可以测量工作电流。

4 通过选择不同频段和不同的输入输出端口,即可测试相关频段、相关模式的天线开关指标.

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第四章其余测试补充

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(完整版)射频指标测试介绍

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) 122 发射频谱(Output RF spectrum) (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) 1GS M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,即卩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: DCS1 800 Power con trol Nomi nal Output Toleranee (dB) for con diti ons

RF测试的基础知识

1. 什么是RF 答:RF 即Radio frequency 射频,主要包括无线收发信机。 2. 当今世界的手机频率各是多少(CDMA,GSM、市话通、小灵通、模拟手机等) 答:EGSM RX: 925-960MHz, TX:880-915MHz; CDMA cellular(IS-95)RX: 869-894MHz, TX:824-849MHz。 3. 从事手机Rf工作没多久的新手,应怎样提高 答:首先应该对RF系统(如功能性)有个系统的认识,然后可以选择一些芯片组,研究一个它们之间的连通性(connectivities among them)。 4. RF仿真软件在手机设计调试中的作用是什么 答:其目的是在实施设计之前,让设计者对将要设计的产品有一些认识。 5. 在设计手机的PCB时的基本原则是什么 答:基本原则是使EMC(电磁兼容性)最小化。 6. 手机的硬件构成有RF/ABB/DBB/MCU/PMU,这里的ABB、DBB和PMU等各代表何意答:ABB是Analog BaseBand, DBB是Ditital Baseband,MCU往往包括在DBB芯片中。 PMU是Power Management Unit,现在有的手机PMU和ABB在一个芯片上面。将来这些芯片(RF,ABB,DBB,MCU,PMU)都会集成到一个芯片上以节省成本和体积。 7. DSP和MCU各自主要完成什么样的功能二者有何区别

答:其实MCU和DSP都是处理器,理论上没有太大的不同。但是在实际系统中,基于效率的考虑,一般是DSP处理各种算法,如信道编解码,加密等,而MCU处理信令和与大部分硬件外设(如LCD等)通信。 8. 刚开始从事RF前段设计的新手要注意些什么 答:首先,可以选择一个RF专题,比如PLL,并学习一些基本理论,然后开始设计一些简单电路,只有在调试中才能获得一些经验,有助加深理解。 9. 推荐RF仿真软件及其特点 答:Agilent ADS仿真软件作RF仿真。这种软件支持分立RF设计和完整系统设计。详情可查看Agilent网站。 10. 哪里可以下载关于手机设计方案的相应知识,包括几大模快、各个模块的功能以及由此对硬件的性能要求等内容 答:可以看看和,或许有所帮助。关于TI的wireless solution,可以看看中的wireless communications. 11. 为什么GSM使用GMSK调制,而W-CDMA采用HPSK调制 答:主要是由于GSM和WCDMA标准所定。有兴趣的话,可以看一些有关数字调制的书,了解使用不同数字调制技术的利与弊。 12. 如何解决LCD model对RF的干扰 答:PCB设计过程中,可以在单个层中进行LCD布线。 13. 手机设计过程中,在新增加的功能里,基带芯片发射数据时对FM产生噪声干扰,如何解决这个问题

射频测试规范

1、目的 规范WCDMA射频测试标准,使工程师在作业时有所遵循,特制订本规范。 2、适用范围 本规范适用于公司研发的WCDMA产品项目。 3、参考文件 《3rdGeneration PartnershipProject;TechnicalSpecificationGroupRadioAccessNetworkUserEquipment (UE)radiotransmissionandreception (FDD) (Release9》 《3rdGeneration PartnershipProject;TechnicalSpecificationGroupRadioAccessNetwork;Requirementsfo rsupportofradioresourcema nageme nt(FDD)(Release9》 4、缩略语和术语 ACLRAdjace ntCha nn elLeakagepowerRat 邻道泄漏抑制比 ACSAdjace ntCha nn elSelectivit邻道选择性 AWGNAdditiveWhiteGaussio nN oise加性高斯白噪声 BERBitErrorRatio误比特率 BLERBIockErrorRati误块率 CPICHCommo nPilotCha nne公共导频信道 CQICha nn elQualityI ndicator 信道质量指示 CWCo nti nuousWave(u n-modulatedsig nal连续波(未调制信号) DCHDedicatedCha nne专用信道(映射到专用物理信道) DPCCHDedicatedPhysicalC on trolCha nn专用物理控制信道 DPCHDedicatedPhysicalCha nn专用物理信道 DPDCHDedicatedPhysicalDataCha nn专用物理数据信道 DTXDisc ontinu ousTra nsmissior非 E 连续发射 EcAveragee nergyperPNchi每个伪随机码的平均能量 EVMErrorVectorMag nitude 误差矢量幅度 FDDFreque ncyDivisio nDupleX频分复用 FuwFreque ncyofiunwan tedsig nal 非有用信号频率 HARQHybridAutomaticRepeatReques 自动混合重传请求HS-DPCCHHighSpeedDedicatedPhysicalCo ntrolCha nift速专用物理控制信道HS-PDSCHHighSpeedPhysicalDow nlin kSharedCha n高速物理下行共享信道HS-SCCHHighSpeedSharedCo ntrolCha nr高速共享控制信道 Iblock in gBlocki ngsig nalpowerlevel 阻塞信号功率电平loThetotalreceivedpowerspectralde nsity 总接收功率频谱密度loacThepowerspectralde nsityoftheadjace ntfreque ncycha nnel 令B信道功率谱密度locThepowerspectralde nsityofaba ndlimitedwhite noisesource 带限白噪声功率谱密度lorThetotaltransmitpowerspectraldensityofthedownlinksignalattheNodeBantennaconnector 基站发送的总功率谱密度 orThereceivedpowerspectralde nsityofthedow nli nksig nalasmeasuredattheUEa nte nnaconn ector下行链路所接收的功率谱密度 IouwU nwan ted sig nalpowerlevel非有用信号功率电平 OCNSOrthogo nalCha nn elNoiseSimulato正交信道噪声模拟器 PCCPCHPrimaryCommo nCon trolPhysicalCha nr主公共控制物理信道 PICHPagi ngl ndicatorCha nne寻呼指示信道 PRACHPhysicalRa ndomAccessCha nr物理随机接入信道 Qqualmi nMinim umRequiredQualityLevel 小区质量最小需求 Qrxlevmi nMinim umRequiredRxLevel 小区信号电平最小需求Refere nceorl Refere ncese nsitiv 参考灵敏度

手机RF部分的测试项目、指标及调试方法

PHS 生产交接的内容提要(讲座部分)(注:测试线上的操作要点或内容提要遗漏处在本周完成后再形成书面报告) 一.射频部分收发信机的测试项目及指标 发射部分: 1)载频频率、载频误差及飘移: 仅测量载频误差,要求值为+/-3PPM 2)调制精度(RMS及峰值矢量误差、幅度及相位误差,初始偏移): 调制精度仅测量RMS及峰值矢量误差,即EVM,要求值为6%---7%。幅度及相位误差在测试线上为提高测量速度不测,一般EVM符合要求,幅度及相位误差也差不多,其具体要求为,幅度误差,3%;相位误差,4DEG(度)。 3)发射功率: PEAK POWER为10mW,标准为10mW 4)发射功率之突发模板测试: 在测试线上为提高测量速度不测,仅测发射功率即可。一般没有实际意义。但在R&D时,该项要测试。具体要求为,BURST POWER RAMP 要在TEMPLATE(模板)之内。 5)占用带宽(OBW): 占用带宽平均为288KHZ。标准为300KHZ 6)邻道泄漏功率ACP:

+/-600K失谐:200nW以下(标准为800nW及以下) +/-900K失谐:100nW以下(标准为250nW及以下) 7)带内及带外的杂散辐射: 带内(IN BAND):30nW ----300 nW (标准为250nW及以下) 带外(OUT OF BAND):(标准为2.5uW及以下) 8)天线焊接及测试: 在CABLE 测试完毕,焊接RF 板上的RF CONNECTOR 至天线的传输线短接焊盘,并焊接天线或接上天线金属触片。采用感应方式测试,主要测试发射功率POWER LEVEL 及调制精度EVM。 测试要求 接收部分: 1)接收灵敏度或误码率测试: 灵敏度或误码率条件为: TEST PATTERN: PN9 TESTED OBJECT: PS-TCH 在输入电平为15dBuV的前提下,BER 应小于或等于0.5%. 二.射频模块及基带的调试及较正方法 1)调制精度、发射功率的微调: H99: 调制精度的微调主要由SFR102(TRIMMER RES(可

射频测试指导

第一章测试条件 手机的测试条件包括测试环境条件、测试温度、湿度条件、测试电压及震动测试等内容。 民用设备的测试一般应在正常测试条件下进行,如有特殊要求时,也可在极限条件下进行测试。鉴于移动站的特殊使用环境,下面将对移动站的测试条件作重点介绍。 1.1 正常测试条件 对于移动站来说,正常测试温度和湿度条件应为以下范围的任意组合: 温度:15—35℃ 相对湿度:25—75% 正常测试电压应为设备的标称工作电压,其频率(测试电源)应为标称频率±lHz 范围内。对于用在车载整流铅酸电他上的无线设备,其正常测试电压应为电池标称电压的 1.1 倍。 1.2 极限测试条件 对于移动站,极限测试条件应为极限电压部极限温度的任意组。 其中对于手持机来说极限环境温度为-10~+55℃。 对于车载台和便携式移动站来说,其极限测试温度为-20~+55℃。 极限测试电压对于使用交流市电的移动站,为其标称电压的0.9~1.1 倍。 对于采用汞/镍镉电池的移动站,极限测试电压为其标称电压的0.9~1.0 倍。 对于采用整流铅酸电他的移动站来说,极限测试电压为其标称电压的0.9~1.3 倍。 在极限温度下的测试过程: 对于高温,当实现温度平衙后,移动站在发射条件下(非DTx)开机1 分钟再在空闲模式(idle mode)(非DTx)下开机4 分钟,Ms 应满足规定的要求。 对于低温,当实现温度平衡后,移动站应在Ms空闲模式(非DTx)下开机1 分钟再进行测试,Ms 应满足规定的要求。 1.3 震动条件 在震动条件下测试移动站,应采用随机震动,其震动频率范围和加速度频谱密度(ASD)如下: 在频率为5~20Hz范围内,其震动ASD为0.96m2/s3。 在频率为20~500Hz范围内,在20Hz时ASD为0.96m2/s3,其它频率为-3dB/倍频程。 1.4 其它测试条件及规定 1.系统模拟器(SS) 系统模拟器是一系列测试设备的总称,它是一个功能性工具,能对被测设备提供必要的输入测试信号并能分析被测设备的输出信号以实施GSM 规范中所有的测试、市场上现存的测试仪器可以实现全部或部分系统模拟器的测试功能。如HP8922B/E/G 系列、R /S 公司的CMD54、CMD52 及CRTS02、04、24 系列等可以提供对移动站和基站不同级别的测试。在测试基站时,系统模拟器可以模拟移动站和网络在A(或Abis)接口及空中接口(Um 接口)对基站进行测量。在测试移动站时,系统模拟器可以模拟基站及网络在空中接口(Um接口)对移动站进行测量。 2.衰落和多径传播棋拟器(MFs)

手机射频知识

GSM手机射频测试指导

目录 序言 (2) 第一章测试条件 (3) 1.1 正常测试条件 (3) 1.2 极限测试条件 (3) 1.3 震动条件 (3) 1.4 其它测试条件及规定 (4) 1.5 附件要求 (5) 第二章发射机指标及其测试 (6) 2.1 发射载波峰值功率 (6) 2.2 发射载频包络 (11) 2.3调制频谱(Spectrum Due to Modulation) (15) 2.4开关频谱(Spectrum Due to Switching) (18) 2.5频率误差(Frequency Error) (20) 2.6相位误差(Phase Error) (22) 2.7传导杂散骚扰(Conduct Spurious Emissions) (24) 2.8发射峰值电流和平均电流 (27) 第三章接收机指标及其测试 (29) 3.1接收灵敏度(Rx Sensitivity) (29) 3.2接收信号指示电平(RX Level) (33) 3.3接收信号指示质量(RX Quality) (35) 第四章其余测试补充 (38) 4.1 RC滤波电路对PA-RAMP的影响 (38) 4.2 PA匹配调整 (42) 4.3天线开关指标测试 (42) 第五章附录 (44)

序言 目前国家对手机的质量问题越来越重视,对于手机质量的客户满意度和返修率也一致关注。其中,GSM手机的射频问题仍然是一个影响手机质量、开发进度和生产效率的重要因素。为了保证产品的品质和性能符合GSM规范和国家标准,需要在手机测试方面建立一套完整、科学的测试体系。为此我们参照GSM规范欧洲标准、国家邮电部移动通信技术规范、国家信息产业部通信行业标准以及日常积累的测试经验编写了这份射频测试规程。 本规范的目的是针对研发阶段的GSM手机提供一个较全面测试和校准的指标依据,尽量保证研发阶段GSM手机的点测指标满足FTA、CTA与批量生产点测指标要求,使手机的射频问题尽可能在研发阶段暴露出来并在量产前解决,同时为评估手机的RF点测性能、指标余量、一致性、稳定性提供参考依据,另外为不熟悉测试的新员工提供一些指导。本文主要内容包括射频指标术语解释,发射机和接收机部分射频指标的测试方法,测试结果,测试参考标准等,最后还给出了指标超标的一般分析。 由于我们射频知识与经验有限,不足之处请指导。

常温下GSM手机射频测试规范

1测试条件 射频测试应该分别在常温,高温,低温下测试,湿度控制在20~75%之间,电源供电电压应该分别采用高压,常压和低压。 具体测试环境如下: 常温:25±2℃ 高压:4.2V 低压:3.6V 常压:3.8V 2射频指标测试参数选择 信道号的选择: 对于GSM900: ARFCN低端范围:1到5,通常选择为1 ARFCN中端范围:60到65,通常选择62 ARFCN高端范围:120到124,通常选择124 对于DCS1800: ARFCN低端范围:512~523,通常选择512 ARFCN中端范围:690到710,通常选择698或者699 ARFCN高端范围:874到885,通常选择为885 功率控制等级: 目前我们手机功率等级为4,功率控制电平为GSM 5~19,DCS 0~15,研发阶段考虑到测试的完整性,要求对所有的功率控制等级进行测试。 3发射性能测试要求以及测试方法 3.1 相位误差和频率误差 a.定义 发射机的相位误差和频率误差是指实际测量得到的相位频率数据与理论数据的差值。 b.一致性要求 ≤110-7MHz GSM900频段:频差小于90Hz GSM1800频段:频差小于180Hz

≤0.510-7MHz GSM900频段:频差小于45Hz GSM1800频段:频差小于90Hz 说明:相位误差的是对手机TX burst进行取样,得到相位轨迹,和理论上的相位轨迹进行比较,从两条轨迹得出的回归线可以用来指示相位误差,而与此回归线的相位的偏差便是测量的相位误差,峰值相位误差是指偏离理想相位最大的值,RMS是所有取样的均方根平均值。 3.2 发射机输出功率以及时间包络 3.2.1输出功率测试 发射机的输出功率是指在一个突发脉冲的有用信息比特时间上,传递到外接天线或者MS内部天线辐射的功率的平均值。手机与基站建立通话后,分别在GSM和DCS各四个功率等级上进行测试。GSM频段测试4个功率等级:5、10、15和19功率等级;DCS频段测试4个功率等级:0、5、10和15功率等级; 按照GSM规范,以上功率等级所对应的功率应该符合下面的限制条件: GSM频段:DCS频段: 功率等级5: 33±2dBm 功率等级0: 30±2dBm 功率等级10:23±3dBm 功率等级5: 20±3dBm 功率等级15:13±3dBm 功率等级10:10±3dBm 功率等级19:5±5dBm 功率等级15:0±5dBm

手机音频测试规范

目录 1 序言 (2) 2 参考文献 (2) 3 目的 (2) 4 范围 (2) 5 术语和缩略语 (2) 6 测试仪器结构 (2) 7 测试系统 (3) 7.1 测试系统配置图 (3) 7.2 测试系统启动过程 (3) 8 测试系统校正 (3) 9 测试项目 (3) 9.1 发送灵敏度/频率响应 (3) 9.2 发送响度(SLR) (4) 9.3 接收灵敏度/频率响应 (5) 9.4 接收响度(RLR) (6) 9.5 侧音屏蔽度 (7) 9.6 发送失真 (7) 9.7 接收失真 (8) 9.8 回音损耗 (9) 9.9 空闲信道噪声 (9) 10 参数调整 (10) 11 其它噪声主观判断测试 (11) 11.1 射频噪声测试 (11) 11.2 RECEIVER到MICROPHONE的啸叫测试 (12) 11.3 LCM屏啸叫测试 (12) 11.4 实际通话测试 (12)

序言 本文件规定了音频测试方法 参考文献 (1) ETSI《3GPP TS 510.10-1-460》 目的 该文件制定目的在于使硬件测试工程师在测试音频性能时有所遵循,确保手机音频性能符合相 关规范以及实际使用要求。 范围 该文件适用于所有公司研发的具有语音同伙功能的移动终端产品 术语和缩略语 请参考GSM01.04 测试仪器结构 Company Description Model GSM System Simulator CMU200 R&S Audio Analyzer UPL16 R&S Telephone test Head 4602B B&K Ear Simulator 4195 B&K Artificial Mouth 4227 B&K 2690A-OS2 B&K Microphone Power Supply & Preamplifier

射频各项测试指标

双频段GSM/DCS移动电话射频指标分析 2003-7-14 [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-102dBm(分贝)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~-l07dBm,则接收灵敏度为优;若RF输入电平为-l07~l05dBm,则接收灵敏度为良好;若RF输入电平为 -105~-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-l08~-105dBm,则接收灵敏度为优;若RF输入电平为-105~ -l03dBm,则接收灵敏度为良好;若RF输入电平为-l03~ -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。GSM调制方案是高斯最小频移键控(GMSK),归一化带宽为BT=0.3。 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的相位之差。理论上的相位轨迹可根据一个己知的伪随机比特流通过GMSK脉冲成形滤波器得到。

手机射频指标

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。GSM调制方案是高斯最小移频键控(GMSK),归一化带宽为BT=0.3。 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的相位之差。理论上的相位轨迹可根据一个己知的伪随机比特流通过GMSK脉冲成形滤波器得到。

手机射频基本原理

BTX 培训文档 手机射频基本原理及生产使用手册 简介: 本文对目前公司所做的 GSM 以及 CDMA 手机的射频部分原理做了简单介绍,着重于生产所用的校准终测软件的使用,常见问题的分析与解决。阅读本文的时候还可参考另外一篇《 G+C 项目产线使用手册》具体的 CDMA 错误代码还可参考 《 AMTS_Calibration_Error_Codes_and_Troubleshooting_7_U 》 .GSM: 1.基本通信架构示意图 注:蓝色字体框仅起到标识作用,不代表实际器件;

2.射频部分工作原理简述: A.发射通路( TX) 基带送过来的 IQ 信号进入收发芯片( MT6129)以后进行上变频,将基带信号调制到射频信号,MT6129 将此射频信号送出,经过匹配进入 PA(SKY77318 ),放大以后经过匹配到达天线开关 ( LMSP33AA_695 ),直接进入 RF 测试座——天线这一条道路,发射出去。 在发射通路中,由 PA 对射频信号进行放大,具体放大到多少,取决于 APC 的电平, APC 是给PA 提供偏置电压以控制其放大倍数的,由基带进行控制。 天线开关是对通路收发进行控制的器件,发射与接收通路不是同时打开的,由 HB_LX 以及 LB_LX 进行时序的控制,打开或者关闭发射以及接收通路。 B.接收通路( RX )天线接收到空间的 GSM 信号,通过 RF 测试座以后进入天线开关,经过匹配进入接收声表面滤波器( RX SAW ),进行滤波并且分成差分信号以后,进入收发芯片(MT6129),进行解调,下变频以后形成接收 IQ 信 号,送到基带进行下一步处理。 C.时钟电路 GSM 的参考时钟由一颗 26MHz 的晶振提供, 26MHz 信号进入收发芯片以后,会经由内部的buffer 再送到基带。 3.ATE 常用测试项的选择以及说明: 在 ATE 项目中,会有如下界面:

手机射频测试总结(三)——发射功率及发射频率(基础篇

手机射频测试总结(三)——发射功率及发射频率(基 础篇 对于发射机的测试,最重要也是最简单的两点就是发射功率和发射频率。 对于固定的通信系统,频率也就是固定的,整个链路的设计也都在这个频率下 完成的。打个比方,这个频率就像是我们沟通用的语言,只有大家都用同样的 语言才能进行通信,比如其中一方说的不是普通话,那么就等于引入了频率误差。如果有一方说的是外语,那么就等于收发两端不在一个频率上,无法进行 通信,所以对于任何一种通信制式都是有频率误差要求的,虽然GPS,CMMB 只有接收,没有对频率误差的要求,但是GPS接收的也是卫星信号,而CMMB同样也是要接收卫星或者地面中继的信号,这些发射设备还是有频率误差要求的。此外大家要区分这个频率误差和时钟的频率稳定度区别,频率稳定 度是对参考时钟准确性的要求。时钟是不同的通信终端内部的参考基准,只要 大家参考同一个基准,这样的频率才能保持一致。对与内部时钟有晶体和晶振,主要区别就是一个无源的,一个是有源的,他们的频率稳定度要比系统要求频 率误差要低,原因就是系统会进行自校准。WCDMA,TD及GSM对于频率误差的要求都是0.1ppm,换算成频率大概是从85Hz-210Hz。蓝牙单时隙要求是25KHz,3及5个时隙要求是40KHz。wifi要求是25ppm,换算成频率是60K+。以上可以看出对于近距通信频率误差要求就不那么严格了,毕竟不用像GSM等需要考虑多径及其他各种衰落还有多普勒频移等因素。以上大家对于频率误差的定义及各系统的指标要求都清楚了,那么接下来就说一下发射功率。对于WCDMA及TD,最大功率要求都是24dBm(以前有说过要加系统测试容差,这里就不再说了),GSM的低频是33dBm,高频是30dBm。低频EDGE是27dBm,高频EDGE是26dBm。EDGE功率较低是因为其采用的线性

GSM手机射频指标及测试之一

1)频率误差 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。 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。 2)相位误差 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。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度相位的递增。 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。 测试方法 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MU200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

手机射频性能测试报告记录

手机射频性能测试报告记录

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技术文件 技术文件名称:ZTEA300GSM双频数字移动电话机 射频性能测试报告 技术文件编号: 版本: 共11 页 (包括封面) 拟制张惠德2002/11/12 审核 会签 标准化 批准 深圳市中兴通讯股份有限公司

目录 1 测试任务名称及内容 (2) 1.1 任务名称 (2) 1.2 测试任务版本情况 (2) 1.2.1 主板版本和测试状态 (2) 1.2.2 上次测试任务版本及遗留问题 (2) 1.3 测试目的 (2) 1.4 测试依据 (2) 1.5 测试内容和要求 (3) 2 测试环境与测试样机 (4) 2.1 测试环境 (4) 2.2 测试样机概况 (4) 2.3 测试样机版本验证 (5) 3 测试仪表和连接框图 (5) 4 测试结果及分析 (6) 4.1 测试结果 (6) 4.1.1 常温射频测试结果 (6) 4.1.2 高温+电源拉高射频测试结果 (6) 4.1.3 高温+电源拉低射频测试结果 (7) 4.1.4 低温+电源拉高射频测试结果....................................... 错误!未定义书签。 4.1.5 低温+电源拉低射频测试结果....................................... 错误!未定义书签。 4.1.6 天线耦合测试结果 (8) 4.1.7 人体感应测试结果......................................................... 错误!未定义书签。 4.1.8 校准数据分布测试......................................................... 错误!未定义书签。 4.2 结果分析 (9) 4.2.1 测试问题汇总 (9) 4.2.2 与上次测试对比 (9) 5 测试结论 (9) 5.1 测试对象评价 (9) 5.2 测试结论 (10) 5.3 测试结论评审 (10) 附录A (11)

手机射频性能测试报告

技术文件 技术文件名称:ZTEA300GSM双频数字移动电话机 射频性能测试报告 技术文件编号: 版本: 共11 页 (包括封面) 拟制张惠德2002/11/12 审核 会签 标准化 批准 深圳市中兴通讯股份有限公司

目录 1 测试任务名称及内容 (2) 1.1 任务名称 (2) 1.2 测试任务版本情况 (2) 1.2.1 主板版本和测试状态 (2) 1.2.2 上次测试任务版本及遗留问题 (2) 1.3 测试目的 (2) 1.4 测试依据 (2) 1.5 测试内容和要求 (3) 2 测试环境与测试样机 (4) 2.1 测试环境 (4) 2.2 测试样机概况 (4) 2.3 测试样机版本验证 (4) 3 测试仪表和连接框图 (4) 4 测试结果及分析 (5) 4.1 测试结果 (5) 4.1.1 常温射频测试结果 (5) 4.1.2 高温+电源拉高射频测试结果 (6) 4.1.3 高温+电源拉低射频测试结果 (6) 4.1.4 低温+电源拉高射频测试结果.................................. 错误!未定义书签。 4.1.5 低温+电源拉低射频测试结果.................................. 错误!未定义书签。 4.1.6 天线耦合测试结果 (7) 4.1.7 人体感应测试结果.................................................. 错误!未定义书签。 4.1.8 校准数据分布测试.................................................. 错误!未定义书签。 4.2 结果分析 (8) 4.2.1 测试问题汇总 (8) 4.2.2 与上次测试对比 (8) 5 测试结论 (8) 5.1 测试对象评价 (8) 5.2 测试结论 (8) 5.3 测试结论评审 (8) 附录A (10)

蓝牙RF性能测试规范

蓝牙RF性能测试规范

之间。 3调制特性 4初始状态同(2), EUT分别工作在低、中、高三个频点。测试仪以所支持的最大分组长度发送净荷为的分组,并对EUT回送的分组计算频率偏移的峰值和均值,分别记为Df1max 和Df1avg。测试仪以所支持的最大分组长度发送净荷为的分组,并对EUT回送的分组计算频率偏移的峰值和均值,分别记为Df2max 和Df2avg,要求满足以下条件:至少%的Df1max 满足 140kHz< Df1max <175kHz;至少%的Df2max 3115kHz;Df2avg /Df1avg 。 操作: Step 1:Menu → Modulation Step 2:slave sig 1 → Testmode Type → Loopback Tests Step 3:Pattern Type →(f1)→ (f2) Step 4:Packet type使用DH5,频点为2024MHz spec: 140kHz ≤△f1avg ≤ 175kHz △f1avg / △f2avg ≥ △f2max ≥ 115kHz 4 初始载波容限(ICFT) EUT为环回状态,回送净荷为PN9的DH1给测试仪。测试仪先将链路置为非跳频,EUT分别

工作在低、中、高三个频点,然后测试仪再将链路置为跳频。测试仪根据4个前导码计算载波频率f0,要求与标称频率fTX的差小于75kHz。 操作 测试项目选择:Menu → Modulation 测试模式设置:slave sig 1 → Testmode Type → Loopback Tests 数据包选择:Connect Control → Slav Sig. → DH1 Spec: +/-75KHz difference to nominal carrier frequency 5 载波频率漂移 初始状态同(3),EUT分别工作在低、中、高三个频点,回送调制信号为的DH1/DH3/DH5分组。 测试仪先根据4个前导码计算载波频率f0,然后每10比特净荷测试一次频率,其与初始载频的差为瞬时频率漂移。最后测试仪将跳频打开,重新测试所有频点下的瞬时频率漂移。瞬时频率漂移之间的差定义为漂移速率。对于DH1分组,要求每次的瞬时漂移小于25kHz,对于DH3、DH5分组,要求载波瞬时漂移小于40kHz。规范还要求载波漂移速率小于 4000Hz/10μs。 操作 测试项目选择:Menu → Modulation 测试模式设置:slave sig 1 → Testmode Type → Loopback Tests

浅谈手机测试

手机作为无线通讯设备,就是要能接收和发射无线信号,笔者前一段时间写了一篇《浅谈手机发射功率》后收到一些Email,鼓励笔者继续写,实在不好意思就再凑一篇《浅谈手机接收性能的测试》,算是把手机接收和发射这两部分都议了一议,当然还是浅谈,还是抛砖,希望同行能够斧正。 一、从收音机、电视机谈起 我们这一代人从小接触的是收音机,后来是电视机,现在还能想起刚开始有电视机时,家家必加高高的电视天线(那时还没有普及有线),但电视接收效果还是有的家好,有的家不好,这时我们半大孩子一定会为了更好的看电视找原因、想办法。通常是说把天线架的更高,原因是说有楼房或别的什么高东西遮挡了电视信号,有从影就一点一点的左右旋转电视天线,还不行就煞有介事的说你家的电视灵敏度太低,当然家旁边有汽车通过或天气不好,电视上会有雪花,有时还偶尔能听到串进来其它台的弱小声音,这些我们都知道,这是电视信号被干扰了。 其实手机作为无线通讯设备与收音机、电视机没有什么本质的区别,它同样在通信信号被遮挡或接收到几条路径的无线信号时,通信质量较差;被干扰后,通信质量较差;手机灵敏度太低,在有些场合也会影响通信质量;这些其实完全可以与收音机、电视机类比的,但手机作为可移动的无线通讯产品,它所遇到的无线电环境远比收音机、电视机(这里指以前的,不是指现在车载收音机、电视机)要恶劣,比如你在高速运动的汽车上通话——会遇到多普勒效应,在一个小区内多个用户同时通话——会受到系统内部之间的互相干扰等等。其实本文开始罗嗦半天,无非就是想说明一点,考察手机的接收性能,就是要先了解手机都会在什么样的无线电环境下工作。 1、当手机在小区边缘,或无线信号被建筑物或其他东西遮挡、或在一个屏蔽的空间里(如电梯间),手机只能收到弱小信号; 2、手机接收到多条无线路径的射频信号,这主要是同一个无线信号被城市建筑物或其他东西折射、反射过来,当这些多径信号相位相反时,会造成合成信号的幅度快速变化,且由于这些多径信号传播路径不同,会产生时延散布,这样就形成了多径衰落,类比电视的从影,但要比从影恶劣的多,多径衰落对手机的通信质量影响很大,这是由于手机是移动设备,在密集的高楼大厦之间使用的几率很大,而手机无法象电视机那样使用定向天线来回避这个问题,当然现在cdma2000已经启用了RAKE接收机的技术;其思想是如果不同路径信号的延迟超过一个伪码的码片的时延,则在接收端可将不同的波束区别开来。将这些不同波束分别经过不同的延迟线,对齐以及合并在一起,则可达到变害为利,把原来是干扰的多径信号变成有用信号组合在一起。这就是RAKE接收机的基本原理。 3、在运动的汽车或火车上通话,由于是在高速运动中通话,会形成的多普勒效应; 4、手机会受到同小区其他通话用户,或其他邻近小区通话用户的干扰; 5、会受到附近频段其他正在使用的无线设备的干扰; 6、会受到其他突发性干扰,如打雷、大电机的瞬时启停等; 其实这些情况都可以用一张很好的图画形象表示,感兴趣的可以在一些相关书籍或资料中找到。

手机射频性能测试方法介绍

手机射频性能空中测试方法介绍 [摘要] 本文首先简单介绍了手机天线的特性和指标,然后对CTIA协会制定的OTA(空中测试)方法进行了介绍。手机的一些关键指标(如辐射总功率TRP、全向接收灵敏度TIS、人体感应)的测试方法以及相关测试环境,在文中作了详细的描述。本文所介绍的OTA测试方法,对于改进手机研发阶段的测试方法具有很好的参考价值,而且在某些国家(美国),OTA测试已经成为GSM手机的必测项目,我们的研发测试需增加相关的测试内容。 一、前言 良好的射频性能对于手机在数字蜂窝网、PCS网络中的表现至关重要。由于手机的体积日趋小巧,天线性能通常不得不做出牺牲。在很小的空间范围以内,要实现天线在各频段的良好性能是一件困难的工作。这也对测试提出了一个更高的要求:全面、精确的测试,可以客观评估手机在实际网络中的表现,并不断改进设计;而不正确的测试数据,会有误导研发的可能。 现阶段公司的研发测试手段以平板耦合器与塔型天线测试为主。在这样的近场测试环境中,手机与测量天线之间的距离小于3倍波长,和实际网络环境差异较大;且操作中常常需要根据实际情况调整手机的摆放位置,测试数据的可再现性、重复性较差,研发、测试、质检易出现分歧。实际上,在项目的不同阶段,测试的重点也应区分: 1. 研发测试 研发测试时间相对比较充裕,需要利用各种测试手段,提供更多、更全面的数据,对手机的射频性能做出准确、客观的评估,这对手机性能的不断改进非常重要,也是项目转产的重要依据; 2. 生产测试 生产测试的目的是关注产品性能的一致性。射频测试方面,其任务是把性能低于正常水平的不良品检测出来,防止不良品流入市场;另外生产测试必须操作性强,简单迅速,不降低产能。此时可以使用屏蔽盒内的平板耦合器进行测试:由射频性能已知的样机作为金机(Golden Sample),经试验后确定手机摆放位置和通过准则,不同型号的手机摆放位置和通过准则不一定相同。 整机射频的测试和天线特性密切相关,下文首先介绍天线的特性和指标。 二、天线特性与指标 天线是发射和接收电磁波的一个重要的部件。无线电发射机输出的射频信号功率,通过馈线(电缆)输送到天线,由天线以电磁波形式辐射出去;电磁波在空间可以由天线接收(仅能接收到很小一部分功率),并通过馈线送到无线电接收机。 表征天线性能的技术指标可以分成两类:一类是表征天线的辐射能力,如天线效率、增益、输入阻抗、驻波比、工作带宽,一类描述天线能量在空间的分布情况,如辐射方向图、极化方式。 2.1 天线效率 输入到天线的射频功率,由于天线系统中的热损耗、介质损耗、感应损耗而消耗一部分,因此不能全部变为电磁波辐射出去。天线效率表示天线是否有效地转换能量,是天线重要参

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