射频测试和测量_for 3G

RF TEST SOLUTIONS

至：中国电信北京研究院

上海创电子设备有限公司

二○○四年十一月二十三日

前言 ……

本文内容及创远公司简介

测试项目介绍 ……

WCDMA 基站的天馈系统测量 WCDMA 基站的射频功率和匹配测量 WCDMA 基站模拟发射系统 WCDMA 负载模拟器

WCDMA 基站的频谱和杂散测量 WCDMA 基站衰落模拟系统 WCDMA 衰落模拟系统（点对点） 射频测试和测量附件

一、 概述

在本文中，概括的讨论了适用于WCDMA 蜂窝基站的射频测试和测量问题，目的是为用户在选型时提供参考依据。

在推荐的测试方案中，是基于移动通信运营商和ETSI TS 25.141 3GPP 测试标准的角度进行考虑的。涉及的射频测试项目包括： ✓ 基站的天馈系统测量

✓ 发射系统射频输出功率和匹配的在线测量 ✓ 基站模拟发射系统

✓ WCDMA 网络的小区呼吸效应模拟装置 ✓ 实验室应用的基站衰落模拟系统 ✓ 基站的频谱和杂散测量 ✓ 其它的射频测试和测量附件

二、 上海创远电子设备有限公司简介

创远公司（www.transcom.net.cn ）是一家具备二次开发能力的，提供射频测试和测量解决方案和设备的集成商。

在和3G 有关的射频测试项目中，我们已经完成的方案和产品有： ✓ 为东方通信和华为提供的具有10MHz 视频带宽的通过式功率计

——Bird 5012

✓ 为各运营商和制造商提供的移动基站天线和电缆分析仪——SA ✓ 为Alcatel ，UT ，Siemens 等提供的WCDMA 模拟发射系统 ✓ 为Alcatel 和Motorola 提供的WCDMA 负载模拟器，以满足信

产部的测试要求

✓ 为Alcatel 提供实验室应用的衰落模拟系统

✓ 为超过半数的省级无线电监测站提供射频测试产品的集成 ✓ 为泰尔实验室提供部分射频测试附件

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三、 测试项目介绍

在以下的章节中，对WCDMA 涉及的射频测试方法进行了简要描述。如需要更为详细的介绍，也可以提供相应的产品和应用说明。

采用BIRD SA 系列（如SA4000）天线和电缆分析仪，可以解决从发射机的射频输出口到天线的以下指标测量：

图一、采用SA4000进行WCDMA 基站的天馈系统测量

图二、由SA4000观测到的扫频VSWR 值

图三、由SA4000观测到的故障点定位图

参考文件：

创远公司：《无线系统性能优化的关键——天馈线的现场测试》

创远公司：《SA Presentation Training》

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和GSM 不同，WCDMA 的调制带宽达到了5MHz ，而其信号包络的峰均功率比达到10-12dB 。从这些新的特点我们可以得出结论，除了要准确测量发射机在工作状态下和天馈系统的匹配以外，还要对射频功率本身进行分析：

✓ 如图四所示，通过式功率计可以串入在发射系统中真实反映发

射机的输出及其和天馈系统的匹配情况，这是终端式功率计所

创远公司：《5012 Datasheet》中文版 创远公司：《5012 Presentation Training》 创远公司：《用5012测量WCDMA 功率放大器》

在WCDMA 基站的建设中，在采用规划软件进行系统设计后，往往还需要一个模拟的发射系统来进行传播模型的校正。

和GSM 系统不同的是，WCDMA 的5MHz 调制带宽的信号在经过多径传播后会产生时延扩展效应，从而导致系统误码率的增加。所以我们建议采用宽带的发射机来进行模拟。

一种做法就是采用一个标准的矢量信号信号发生器（如Agilent 的ESG 系列），这种信号源完全可以满足ETSI TS 25.141 3GPP标准，在后级再加上一个射频功率放大器就可以模拟一个WCDMA 的基站了。

而接收机则可以采用Agilent 的E6474A 。采用创远的另外一个产品“WCDMA 负载模拟器”配合E6474A ，则可以模拟WCDMA 的小区呼吸效应，见下节。 参考文件：

创远公司：《用于WCDMA 传播模型校正的模拟发射机》 创远公司：《射频功率放大器Datasheet 》

在WCDMA 系统中，由于“呼吸效应”的存在，随着移动台数量的变化，其下行的覆盖半径也会随之变化。

配合Agilent 的E6474A ，创远公司提供的LS 系列负载模拟器为模拟这种变化提供了一种手段。LS 系列负载模拟器可以在上行方向提供3dB 的衰减来模拟用户增加50%时的下行变化，同时也提供了0-10dB 的衰减范围来模拟更多的变化。 参考文件：

创远公司：《Datasheet_WCDMA Load Simulator》 创远公司和Alcatel 公司：《WCDMA 负载模拟器测试报告》

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WCDMA 衰落模拟系统又称为“Radio Rack”或者“Communication Fading Simulator”，是一种客户化的射频测量系统。 用于在实验室模拟无线电信号的衰落情况，见图五：

图六、点对点衰落模拟系统

在无线电监测条例和ETSI TS 25.141 3GPP测试标准中，都规定了需要在9kHz~12.72GHz的范围内测量基站产生的杂散。在这项测试中，有二个需要注意的问题：

✓ 射频取样点的选择——为了测到真实的杂散，频谱测量的取样

点应该在主馈线上；这需要采用宽带的衰减器和宽带的定向耦合器来实现；

✓ 为了完成-98dBm 杂散值的测量，需要用到带阻滤波器和低噪声

放大器配合Agilent 的PSA 频谱分析仪（如E4440A ）来完成测量。

图七、WCDMA 基站的杂散测量

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用于WCDMA 基站的射频测量附件

RF Test Solutions for WCDMA

参考文件：相关产品的Datasheet

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