來源：德思特測量測試德思特應(yīng)用| 革新MIMO無線電測試，精準(zhǔn)測量10 MHz-8 GHz復(fù)雜射頻信號！（二）

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上一篇文章介紹了MIMO無線電測試的背景介紹、功率計(jì)的設(shè)計(jì)原理等。本章將繼續(xù)為大家介紹功率計(jì)的測量方法及功率計(jì)實(shí)際測試應(yīng)用。

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04****功率計(jì)的測量方法

（1）單端口測量

EN 300 328標(biāo)準(zhǔn)描述了如何計(jì)算單端口和多端口（MIMO設(shè)備）場景的突發(fā)RMS功率。

由于檢測器在輸入處提供代表RMS功率的電壓，因此突發(fā)（burst）信號的RMS功率可計(jì)算如下：其中，有效樣本（Pn）被視為落在20 dBc以內(nèi)的值（距最高RMS值）。

為了壓縮數(shù)據(jù)，并不是每個(gè)樣本都被發(fā)送出去。DSP存儲突發(fā)的平均值以及第?個(gè)和最后?個(gè)樣本（20 dBc點(diǎn)）的開始和停?時(shí)間。這種壓縮提供了足夠的數(shù)據(jù)來根據(jù)EN 300 328標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)傳輸。此外，功率計(jì)還能夠存儲100,000次突發(fā)。

（2）多端口測量

對于具有多個(gè)端?的設(shè)備的測量，EN 300 328標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在任何給定時(shí)刻，必須計(jì)算并存儲功率總和。以下示例說明了?個(gè)場景，其中3個(gè)端口各自具有不同的突發(fā)信息：

然后可以使用以下公式計(jì)算3個(gè)功率計(jì)的總功率：

該標(biāo)準(zhǔn)要求以與單個(gè)端口相同的方式計(jì)算多個(gè)端?突發(fā)的RMS功率。然而，功率計(jì)僅存儲平均功率以及各個(gè)端?突發(fā)的開始和停止時(shí)間。當(dāng)重新排列公式時(shí)，我們觀察到以下情況：

這表明，對每個(gè)功率計(jì)的突發(fā)信號進(jìn)行平均除以功率計(jì)的數(shù)量，相當(dāng)于分別對每個(gè)功率計(jì)的樣本進(jìn)行求和，然后除以樣本數(shù)量。針對每個(gè)功率計(jì)執(zhí)行該過程，然后除以功率計(jì)的數(shù)量。

（3）同步和用戶界面

總功率的計(jì)算不是由功率計(jì)本身執(zhí)行的。功率計(jì)本身存儲平均RMS值以及開始和停止時(shí)間。通過鏈?zhǔn)竭B接和觸發(fā)功率計(jì)，實(shí)現(xiàn)同步。

可以使用RadiMation軟件免費(fèi)版本管理每個(gè)功率計(jì)的觸發(fā)、采樣率一半的時(shí)間內(nèi)的同步以從每個(gè)功率計(jì)檢索存儲的數(shù)據(jù)。利用該軟件，可以進(jìn)行額外的計(jì)算，并對天線增益和波束成形增益等因素進(jìn)行補(bǔ)償。此外，RadiMation根據(jù)EN 300 328和EN 301 893標(biāo)準(zhǔn)確定所需的參數(shù)，例如EIRP（有效各向同性輻射功率）、RF輸出功率、占空比、Tx序列、Tx間隙和觀測中的介質(zhì)利用率時(shí)間。

05****功率計(jì)實(shí)際測試

分為以下幾個(gè)方面對德思特TS-RPR3008W與熱功率計(jì)進(jìn)行了對比測試。驗(yàn)證德思特TS-RPR3008W功率計(jì)的以下性能：

? 具有測量信號的帶寬和復(fù)雜性的能力

? 具有測量間歇性開啟和關(guān)閉信號的RMS功率的能力

? 測試存在加性高斯白噪聲的信號的RMS功率的能力

測試使用的設(shè)備有：能夠生成復(fù)雜WiFi信號的發(fā)生器來生成復(fù)雜的調(diào)制信號以及其它測試所需信號，德思特TS-RPR3008W，以及用來做對比測試的熱功率計(jì)。

（1）對802.11標(biāo)準(zhǔn)下的信號測量

對802.11信號進(jìn)行測量，以展示德思特TS-RPR3008W通過RMS響應(yīng)測量802.11WiFi信號的帶寬和復(fù)雜性的能力。

在2.4 GHz頻率下，生成帶寬為20、40、80、160和320 MHz的信號。最初，在沒有調(diào)制的情況下確定兩個(gè)功率計(jì)之間的功率偏差，作為基線。隨后，產(chǎn)生調(diào)制信號，并檢查功率增量。兩個(gè)功率計(jì)的增量值應(yīng)非常接近。

如前所述，熱功率計(jì)的動態(tài)范圍是有限的。為了實(shí)現(xiàn)精確測量，峰值包絡(luò)功率（PEP）不得超過儀表的最?可測量功率，這?點(diǎn)至關(guān)重要。此外，總信號帶寬應(yīng)顯著超過功率計(jì)的本底噪聲，以確保功率計(jì)測量實(shí)際信號而不是其自身的噪聲。為了實(shí)現(xiàn)精確測量，信號峰值始終落在功率計(jì)的測量范圍內(nèi)至關(guān)重要。此外，信號常常變得很弱；在這種情況下，信號必須保持可檢測，從而保持在本底噪聲之上。

測試在-20 dBm下進(jìn)行，該測試級別用于確保測量峰值包絡(luò)功率（PEP）時(shí)結(jié)果的精度，同時(shí)減輕本底噪聲的影響。
以上的表格中總結(jié)了熱功率計(jì)和德思特TS-RPR3008W在2.4 GHz下各種信號配置的比較。顯示的值包括連續(xù)波（CW）功率、調(diào)制功率、功率增量（差值）以及功率計(jì)之間的不平衡。
這些測試表明TS-RPR3008W能夠準(zhǔn)確測量不同帶寬的調(diào)制WiFi信號的功率，展示其處理具有RMS響應(yīng)的802.11信號復(fù)雜性的能力。

（2）對脈沖信號測試

由于通信信號通常具有較短的開啟周期，因此功率計(jì)準(zhǔn)確測量間歇性開啟和關(guān)閉信號的RMS功率至關(guān)重要。

信號發(fā)生器配置為脈沖調(diào)制，ON和OFF狀態(tài)的脈沖寬度均為250 μs，以及單獨(dú)配置ON和OFF狀態(tài)的脈沖寬度均為25 μs，從而產(chǎn)生50%占空比循環(huán)。

（3）高斯白噪聲（AWGN）

GNSS模擬器是GNSS高精測試的關(guān)鍵產(chǎn)品，是基

除了WiFi信號和脈沖調(diào)制信號之外，還使用10、20和100 MHz的帶寬在存在加性高斯白噪聲（AWGN）的情況下觀察到RMS功率。!

06****結(jié)論

總之，TS-RPR3008W功率計(jì)在測量復(fù)雜調(diào)制信號方面表現(xiàn)出了卓越的能力。其準(zhǔn)確性經(jīng)過設(shè)計(jì)、嚴(yán)格測試以及與熱功率計(jì)的比較測試得到了驗(yàn)證。在各種信號帶寬和復(fù)雜的調(diào)制信號中證明了其準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí)通過有效解決信號調(diào)制和間歇性開/關(guān)周期帶來的挑戰(zhàn)，這些功率計(jì)可為各種應(yīng)用提供精確的測量。

當(dāng)與RadiMation軟件（免費(fèi)軟件）結(jié)合使用時(shí)，功率計(jì)可提供全面的參數(shù)分析，使其成為射頻功率領(lǐng)域的多功能且有價(jià)值的工具。

寬頻率范圍（10 MHz至8 GHz）、高測量速度、RMS響應(yīng)檢測器和精密N型連接器等功能的結(jié)合凸顯了這些功率計(jì)的先進(jìn)設(shè)計(jì)。定制的金屬外殼不僅保證了耐?性，還提供了有效的屏蔽和散熱。

總之，TS-RPR3008W功率計(jì)的優(yōu)勢在于能夠準(zhǔn)確測量復(fù)雜信號、表現(xiàn)出穩(wěn)定性并提供實(shí)用的解決方案來滿足現(xiàn)代通信技術(shù)的需求。

審核編輯 黃宇