GSM光纤直放站射频测试简介（二）

在上一期中，我们介绍了工作频段，系统增益，载频通道数，增益可调范围，带内波动的测试方法，本期我们将针对以下指标的测试做介绍:
1：标称最大输出功率
指标要求：常温时标称（最大）输出功率容差应在±1dB范围内，极限条件时应在±2dB范围内。例如20W光纤直放站要求：下行：43±2dBm；上行：0±2dBm。
测试步骤：DUT设置为测试频段的最大增益；信号源设置为中心频率，产生CW信号，调节GSM信号源电平至ALC启控电平，测量直放站此时的最大功率；测量完中心频率后再分别测试起始频率和末尾频率（即高中低都测）。注：（测量下行时，需关闭上行的链路，同理测上行时，关闭下行链路，避免干扰）
下行测试连接图：
信号源（输出端）--隔离器--近端机（输入端）--近端机（输出）--光纤--远端机（输入端）--远端机（输出端）--衰减器（40-50dB）--频谱仪。

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上行测试连接图：

信号源（输出端）--隔离器--远端机（输入端）--远端机（输出端）--光纤--近端机（输入端）--近端机（输出）--衰减器（40-50dB）--频谱仪。

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注：隔离器的作用是保护信号源，避免DUT产生自激损坏仪表；衰减器的作用是保护频谱仪，避免输入频谱的信号功率过大。

2：每载频带外增益

指标要求： 400 KHz  f_offset < 600 KHz：≤50dB
600 KHz  f_offset < 1MHz：≤40dB
1MHz  f_offset < 5 MHz：≤35dB
5 MHz  f_offset：≤25dB

测试步骤：

1. 设置直放站增益为最大，将直放站选配频率设置为工作频段内最低和最高信道；

2. 信号源设为直放站工作频率的CW信号，调节功率比最大输出小5dB；

3. 频谱分析仪的RBW（分辨带宽）和VBW（视频带宽）调到适当，同时改变信号源的发射频率和频谱分析仪的中心频率，用标记读取偏离工作频段边缘400KHZ，600KHZ,1MHZ,5MHZ及以上的幅度。

上行测试连接图：

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上行频点：885～909MHz / 1710～1785MHz

测试频点例如：
400 KHz  f_offset < 600 KHz(884.6MHz、885.4MHz、908.6MHz、909.4MHz)；
600 KHz  f_offset < 1MHz(884.4MHz、885.6MHz、908.4MHz、909.6MHz)；
1MHz  f_offset < 5 MHz(884MHz、886MHz、908MHz、910MHz)；
5 MHz  f_offset(880MHz、890MHz、904MHz、914MHz)。

下行测试连接图：

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下行频点：930～954MHz/1805～1880MHz

测试频点例如：
400 KHz  f_offset < 600 KHz(929.6MHz、930.4MHz、953.6MHz、954.4MHz)；
600 KHz  f_offset < 1MHz(929.4MHz、930.6MHz、953.4MHz、954.6MHz)；
1MHz  f_offset < 5 MHz(929MHz、931MHz、953MHz、954MHz)；
5 MHz  f_offset(925MHz、935MHz、949MHz、958MHz)。

3：带外杂散发射

指标要求：

每载频带外: F±100kHz≤-0.5dBc/30kHz；
F±200kHz≤-30dBc/30kHz（-36dBm/3kHz）；
F±400kHz≤-60dBc/30kHz（-36dBm/3kHz）；
F±600kHz≤-36dBm/30kHz；

工作频带内：FL-2.5MHz~F0-6.0MHz≤-36dBm/30kHz；
F0-6.0MHz~F0-1.8MHz≤-36dBm/30kHz；
FL+1.8MHz~F0+6.0MHz≤-36dBm/30kHz；
FL+6.0MHz~FH+2.5MHz≤-36dBm/30kHz；

工作频带外（偏离工作频带边缘2.5MHz之外）
9kHz~1GHz带内≤-36dBm；1GHz~12.75GHz带内≤-30dBm；

（注：F0为工作频点，FL为频带最低频点，FH为频带最高频点）

测试步骤：

1. 设置直放站增益为厂家标称的最大值;
2. 信号源调至被测直放站的中心频率，电平调到ALC起控点;
3. 设置信号源为GSM调制信号，并把全时隙打开;
4. RBW设为30KHz,在不同的移频频率上，读取杂散发射的功率电平。

上行测试连接图：

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测试频点如下：

载频带外：
F±100kHz (896.9MHz、897.1MHz) F±200kHz(896.8MHz、897.2MHz)
F±400kHz(896.6 MHz、897.4 MHz) F±600kHz(897.4 MHz、897.6 MHz)

工作带内：
882.5 MHz-891 MHz；
891 MHz-895.2 MHz；
898.8 MHz-903 MHz；
903 MHz-911.5 MHz；

工作带外：
9kHz~1GHz ；
1GHz~12.75GHz。

下行测试步骤同上行。

4：矢量幅度误差

指标要求：1台近端+1台远端模式下，近端输入信号、远端输出信号，矢量幅度误差平均值都小于等于3%。

测试连接示意图：

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图2
(MT为上行输入端；DT为上行输出端。)

测试步骤：

1. 下行测试步骤：

先按原理图1连接测试仪器和设备，信号源在Frequency下设置下行频段的942MHz频点，电平设定为-5dBm的信号，设置增益使设备输出功率为ALC电平/回退3dB；

再在MODE-Real TIME I/Q Baseband-TDMA-EDGE模式下，打开所有8个时隙，打开MODE；

然后，从频谱仪中选择MODE-GSM（w/EDGE）-EDGE EVM，设置Center Freq为中心942MHz，直接读取EVM指标。

2. 上行测试步骤：

先按原理图2连接测试仪器和设备，信号源在Frequency下设置下行频段的897MHz频点，电平设定为-80dBm的信号（如信号源没有如此低的信号，可以加衰减器），设置增益设置为80/45/25dB；

再在MODE-Real TIME I/Q Baseband-TDMA-EDGE模式下，打开所有8个时隙，打开MODE；然后，从频谱仪中选择MODE-GSM（w/EDGE）-EDGE EVM，设置Center Freq为中心897MHz，直接读取EVM指标。

5：上行噪声系数

指标要求：上行：≤5dB

测试步骤：
1. 校准噪声系数测量仪的连接如图中虚线所示；
2. 测试系统的连接如图中实线所示；
3. 关闭ALC并将被测直放站增益调节到最大增益；
4. 用噪声系数测量仪测试直放站噪声系数。

连接示意图：

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此外还可以采用另外一种公式法，用频谱仪测试上行底噪系数，具体方法如下：

公式：Nt（底噪） = -174+10log(RBW)+G（直放站增益）+Nf（底噪系数）

1. 设置直放站的增益为最大增益，假设为50dB；
2. 根据公式我们设置频谱仪中的分辨带宽RBW=10KHz=10^4Hz ，因此10log（RBW）=40；
3. 设置信号源在工作频段的中心频点，从频谱仪调节好RBW为10KHz，设置合适的VBW；
4. 从频谱中读取底部噪声的功率，假设为-81dBm；
5. 根据公式：Nf（底噪系数）=-174+40+50+81=3。

注：-174dBm/Hz是室温时环境噪声的功率谱密度。