本文篇幅較長(zhǎng)，分成三部分：概述與5G信號(hào)通用解調(diào)設(shè)置、發(fā)射機(jī)射頻參數(shù)測(cè)試、接收機(jī)測(cè)試。

基站是5G無線接入網(wǎng)絡(luò)中的重要節(jié)點(diǎn)，其射頻性能與5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、服務(wù)質(zhì)量等指標(biāo)高度相關(guān)。本文詳細(xì)介紹了5G基站的射頻測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和方法，給出了射頻傳導(dǎo)測(cè)試方法以及測(cè)試環(huán)境構(gòu)建中的注意事項(xiàng)。

Chrent一、概述

基站作為網(wǎng)絡(luò)接入的關(guān)鍵設(shè)備，其射頻性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)容量、覆蓋范圍、吞吐量等指標(biāo)，與用戶體驗(yàn)息息相關(guān)。5G基站主要用于提供5G空口協(xié)議功能，支持與用戶設(shè)備、核心網(wǎng)之間的通信。按照邏輯功能劃分，5G基站可分為5G基帶單元(CU/DU)與5G射頻單元(RU)，二者之間可通過CPRI(Common Public Radio Interface，通用公共無線電接口)或eCPRI(enhanced Common Public Radio Interface，增強(qiáng)型通用公共無線電接口)接口連接。

5G基站的射頻性能測(cè)試分為傳導(dǎo)測(cè)試(Conducted)和空口輻射(Radiated或者OTA，Over The Air)測(cè)試兩類。從射頻測(cè)試的物理連接的角度，5G基站可以分為1-C、1-H、1-O、2-O四種類型。

TAB(Transceiver Array Boundary，收發(fā)信機(jī)陣列邊界)

目前5G基站射頻一致性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)主要有3GPP制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CCSA)制訂的國(guó)內(nèi)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。3GPP組織制定的5G基站射頻一致性標(biāo)準(zhǔn)包括：射頻技術(shù)要求(38.104)、射頻傳導(dǎo)測(cè)試方法(38.141-1)和射頻OTA測(cè)試方法(38.141-2)，是基站射頻指標(biāo)的基本要求。

國(guó)內(nèi)5G基站的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括《5G數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)6GHz以下頻段基站設(shè)備技術(shù)要求》和《5G數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)6GHz以下頻段基站設(shè)備測(cè)試方法》兩本。

Chrent二、發(fā)射機(jī)測(cè)試

發(fā)射機(jī)的射頻傳導(dǎo)測(cè)試包括如下圖所示。

①基站輸出功率項(xiàng)目主要測(cè)試基站在常溫環(huán)境和極限環(huán)境下輸出功率的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，評(píng)估基站在不同環(huán)境長(zhǎng)時(shí)間工作的性能。

②輸出功率動(dòng)態(tài)范圍項(xiàng)目主要測(cè)試基站在最大功率輸出模式和最小功率輸出模式下的準(zhǔn)確性，以保證在滿負(fù)荷和最低負(fù)荷時(shí)均能進(jìn)行準(zhǔn)確的信號(hào)傳輸。

③發(fā)射機(jī)開/關(guān)功率測(cè)試項(xiàng)僅針對(duì)TDD(Time Division Duplexing，時(shí)分雙工)制式的基站，主要測(cè)試在收發(fā)時(shí)隙切換的過程中，時(shí)隙開關(guān)打開和關(guān)閉的時(shí)機(jī)控制是否符合要求，以及時(shí)隙開關(guān)關(guān)閉后的底噪是否符合要求。

④信號(hào)質(zhì)量測(cè)試包含頻率誤差、調(diào)制質(zhì)量和時(shí)間對(duì)齊誤差三個(gè)子項(xiàng)目，主要測(cè)試發(fā)射信號(hào)在頻域、時(shí)域、調(diào)制域上的準(zhǔn)確度。

⑤非期望輻射包含占用帶寬、鄰道抑制比、頻譜發(fā)射模板、發(fā)射機(jī)雜散四個(gè)項(xiàng)目，主要保證基站發(fā)射信號(hào)時(shí)不對(duì)工作頻帶內(nèi)或帶外其他頻段產(chǎn)生影響。

⑥發(fā)射機(jī)互調(diào)項(xiàng)目主要考察發(fā)射機(jī)抑制自身信號(hào)與干擾信號(hào)產(chǎn)生非線性產(chǎn)物的能力。當(dāng)有干擾信號(hào)注入天線連接器時(shí)，干擾信號(hào)會(huì)與基站自身發(fā)射的信號(hào)產(chǎn)生非線性產(chǎn)物，該非線性產(chǎn)物可能會(huì)干擾其他頻率的發(fā)射信號(hào)或接收信號(hào)。干擾信號(hào)來源可能是共址基站的共址發(fā)射互調(diào)，也可能是本基站其他發(fā)射單元的系統(tǒng)內(nèi)發(fā)射互調(diào)。

2.1測(cè)試平臺(tái)搭建和基本操作

2.1.1測(cè)試平臺(tái)

測(cè)試平臺(tái)如下圖所示，頻譜儀和配備的5G信號(hào)解調(diào)選件是發(fā)射機(jī)測(cè)試的主要設(shè)備，待測(cè)基站通過衰減器或者濾波器、限幅器與頻譜儀射頻輸入端口相連，以保護(hù)頻譜儀不被大功率信號(hào)損壞。測(cè)試過程中，為防止外界干擾對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，也可將測(cè)試系統(tǒng)搭建在屏蔽室中。根據(jù)測(cè)試需要，將被測(cè)基站的參考時(shí)鐘、觸發(fā)同步信號(hào)通過線纜連接至信號(hào)分析儀，并在信號(hào)分析儀上進(jìn)行外部時(shí)鐘、外部觸發(fā)的相應(yīng)設(shè)置，并采用單次解調(diào)測(cè)量的方式，使信號(hào)分析儀的解調(diào)更加準(zhǔn)確、可讀。

圖2.1發(fā)射機(jī)測(cè)試平臺(tái)

發(fā)射機(jī)測(cè)試的基本流程如下：

①按照搭建測(cè)試鏈路，將基站天線連接器通過射頻線纜經(jīng)合適的衰減器連接至信號(hào)分析儀；

②配置基站按照最低工作頻率、最大工作帶寬、測(cè)試模式(test model)發(fā)射信號(hào)；

③在信號(hào)分析儀上，使用信道功率(channel power)測(cè)量模式讀取基站發(fā)射功率的數(shù)值和鄰道抑制比的數(shù)值，使用SEM模式完成頻譜發(fā)射模板的測(cè)試，使用調(diào)制分析模式完成EVM和頻率誤差測(cè)試，等等。

④更改基站的測(cè)試模式，完成該模式對(duì)應(yīng)項(xiàng)目的測(cè)試。

⑤更改基站工作的頻率、帶寬，重復(fù)進(jìn)行步驟③、④，直到完成所有頻率、帶寬、測(cè)試模式的測(cè)試項(xiàng)目。

2.1.2 Test Model信號(hào)

3GPP 38.141中定義了不同測(cè)試項(xiàng)目所需的不同測(cè)試模版信號(hào)(Test Model)，并以數(shù)字編號(hào)，下面列舉了常用的三種Test Model信號(hào)用于哪些測(cè)試項(xiàng)目

Test Model 1.1：

BS output power

Transmit ON/OFF power

TAE

Unwanted emissions

Occupied bandwidth

ACLR

Operating band unwanted emissions

Transmitter spurious emissions

Transmitter intermodulation

Receiver spurious emissions

Test Model 3.1/3.1a：

Output power dynamics

Total power dynamic range(upper OFDM symbol power limit at max power with all 64QAM PRBs allocated)

Transmitted signal quality

Frequency error

EVM for 64QAM(256QAM for 3.1a)modulation(at max power)

Test Model 2/2a：

Total power dynamic range(lower OFDM symbol power limit at min power)

EVM of single 64QAM256QAM for 2a)PRB allocation(at min power)

Frequency error(at min power)

2.1.6 5G信號(hào)通用解調(diào)設(shè)置

手動(dòng)操作步驟：

①選擇并啟動(dòng)5GNR解調(diào)測(cè)試軟件

②設(shè)置中心頻率

③選擇基本信號(hào)參數(shù)和調(diào)制方式，也可以直接調(diào)用Test Model

④設(shè)置參考電平，補(bǔ)償外部衰減

⑤開啟“忽略DC子載波”功能(“DC打孔”)

⑥PDSCH的時(shí)頻資源的配置可以選擇自動(dòng)檢測(cè)

2.2發(fā)射功率測(cè)試

2.2.1最大發(fā)射功率

基站發(fā)射機(jī)會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)最大發(fā)射功率以進(jìn)行區(qū)域覆蓋。5G基站最大發(fā)射功率實(shí)測(cè)最大發(fā)射功率應(yīng)在TS38.141-6.2.1章節(jié)所規(guī)定的指標(biāo)范圍之內(nèi)，極端情況下不超過指標(biāo)±3.2-3.5dB。下圖是最大發(fā)射功率的頻譜與信道功率讀數(shù)。

圖2.2.1最大發(fā)射功率測(cè)指標(biāo)

2.2.2發(fā)射關(guān)斷功率和發(fā)射機(jī)過渡時(shí)間

由于5G TDD采用時(shí)分的雙工方式，導(dǎo)致采用的幀結(jié)構(gòu)以及頻譜利用率與FDD方式有差別。在發(fā)射機(jī)測(cè)試中，5G TDD引入了特殊的測(cè)試項(xiàng)目。如下圖所示，發(fā)射機(jī)關(guān)斷功率規(guī)定了當(dāng)基站發(fā)射機(jī)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)由發(fā)射機(jī)器件噪聲以及熱噪聲產(chǎn)生的功率指標(biāo)。關(guān)斷功率過高會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)過多的噪聲，指標(biāo)要求在關(guān)斷功率譜密度小于-83dBm/MHz。

發(fā)射機(jī)過渡時(shí)間是指發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)從關(guān)到開或者從開到關(guān)的轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間。由于TDD系統(tǒng)以時(shí)隙作為收發(fā)轉(zhuǎn)換的基本時(shí)間單位，理想情況下發(fā)射機(jī)過渡時(shí)間為0，此時(shí)TDD信號(hào)上下行之間不存在相互干擾。但在實(shí)際設(shè)備實(shí)現(xiàn)上無法達(dá)到此理想情況，所以應(yīng)盡量保證不會(huì)因發(fā)射機(jī)開關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)間過長(zhǎng)而造成相鄰時(shí)隙間相互串?dāng)_，從而導(dǎo)致降低系統(tǒng)性能。

圖2.2.2發(fā)射關(guān)斷功率和發(fā)射機(jī)過渡時(shí)間示意圖

如果待測(cè)基站之后接的射頻衰減器的衰減量太大會(huì)增加發(fā)射機(jī)關(guān)閉時(shí)的基底噪聲，湮沒發(fā)射機(jī)自身的噪底。如果射頻衰減器的衰減量太小，基站的大功率信號(hào)又會(huì)損壞頻譜儀。

因此，該測(cè)試項(xiàng)目需要限幅器，作用是在發(fā)射機(jī)開啟時(shí)把射頻功率限制在一個(gè)恒定的較小功率，同時(shí)保持發(fā)射機(jī)關(guān)閉時(shí)基底噪聲不變。環(huán)形器可選配，主要作用是避免限幅器反射的反向大功率損壞基站。

圖2.2.3發(fā)射關(guān)斷功率和發(fā)射機(jī)過渡時(shí)間測(cè)試平臺(tái)

測(cè)量結(jié)果如下圖，不僅可以顯示發(fā)射機(jī)關(guān)斷時(shí)的功率與門限值，還可以顯示過渡時(shí)間。

圖2.2.4發(fā)射關(guān)斷功率和發(fā)射機(jī)過渡時(shí)間測(cè)試結(jié)果

2.3輸出功率動(dòng)態(tài)范圍測(cè)試

2.3.1RE功率控制動(dòng)態(tài)范圍

RE功率控制動(dòng)態(tài)范圍是RE功率與平均RE功率之差。但協(xié)議沒有為這個(gè)測(cè)試用例定義特定的測(cè)試目標(biāo)。而采用誤差矢量幅度(EVM)測(cè)試覆蓋此測(cè)試。所以通常此測(cè)試不做。

2.3.2總功率動(dòng)態(tài)范圍

一個(gè)基站的總功率動(dòng)態(tài)范圍是最大值和最小值的差值OFDM符號(hào)在指定參考條件下的發(fā)射功率。動(dòng)態(tài)范圍的上限為在所有RB上傳輸時(shí)，BS在最大輸出功率下的OFDM符號(hào)功率。下限為單個(gè)RB傳動(dòng)的平均功率。

測(cè)試步驟如下：

①第一次測(cè)試選擇test model 3.1/3.1a(支持256QAM)

②第二次測(cè)試選擇test model 2/2a(支持256QAM)

③總功率動(dòng)態(tài)范圍=OSTP(第一次測(cè))－OSTP(第二次測(cè))

2.4無用發(fā)射測(cè)試

2.4.1鄰信道泄漏比

鄰信道泄漏/抑制比(ACLR或ACPR)是用于衡量發(fā)射機(jī)線性度的重要參數(shù)。以5G 100MHz信號(hào)為例，ACLR的定義是：信道功率與偏移中心頻率100MHz(相鄰信道)和200MHz(相隔信道)的功率的比值。

由于5G信號(hào)產(chǎn)生的峰值因子(crest factor)很大(>8.5dB)，為了避免信號(hào)峰值進(jìn)入功率放大器的非線性區(qū)而產(chǎn)生鄰信道泄漏，只能提高放大器的回退空間和進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真(digital pre-distortion，DPD)。

下圖是使用頻譜儀測(cè)試的5G信號(hào)的ACLR，此時(shí)未開啟DPD，可以看到鄰道為-41dBc，隔道為-54dBc，無法滿足測(cè)試協(xié)議要求。

開啟DPD，可以看到鄰道為-47dBc，隔道為-49dBc，滿足測(cè)試協(xié)議要求。

圖2.4.1 5G 100MHz信號(hào)的ACLR測(cè)試結(jié)果

2.4.2頻譜發(fā)射模版

5G 100MHz信號(hào)頻譜發(fā)射模板定義了一個(gè)以被測(cè)信號(hào)中心頻率為中心，頻率跨度為300MHz的模板，離載波近的地方用100kHz測(cè)量帶寬。3GPP TS38.141規(guī)定使用Test model 1.1進(jìn)行頻譜模板的測(cè)量。允許的測(cè)試極限值與基站功率相關(guān)。

以下是使用頻譜儀測(cè)試的5G TDD 100MHz信號(hào)的發(fā)射頻譜模板：

圖2.4.2 5G 100MHz信號(hào)的頻譜發(fā)射模版測(cè)試結(jié)果

2.4.3雜散發(fā)射

所謂雜散信號(hào)就是在某些頻率觀察范圍內(nèi)，除主信號(hào)外的其它任何頻率的雜波能量。其中雜散信號(hào)包括了諧波、子諧波和非諧波成份。雜散對(duì)任何電路的影響都非常大，例如雜散信號(hào)影響輸出有用信號(hào)的純度，雜散信號(hào)造成其它無線通信系統(tǒng)的干擾等。

雜散發(fā)射包括發(fā)射機(jī)雜散和接收機(jī)雜散。基站產(chǎn)品測(cè)試雜散根據(jù)不同通信制式而不同，因?yàn)槊總€(gè)協(xié)議產(chǎn)品的通信帶寬不一致，關(guān)注帶內(nèi)的雜散也不一致。各種協(xié)議也明確了各自的雜散要求，如5G 3GPP TS38.141對(duì)雜散的規(guī)定，即在9kHz-1GHz的頻帶內(nèi)發(fā)射機(jī)為-36dBm；在1-12.75GHz的頻帶內(nèi)發(fā)射機(jī)為-30dBm。

測(cè)試雜散使用頻譜儀，特別注意以下幾點(diǎn)：

①受頻譜儀動(dòng)態(tài)范圍的影響，帶外的小雜散信號(hào)可能檢測(cè)不到，得借助于陷波器(帶阻濾波器)將發(fā)射信號(hào)濾除后再測(cè)試。

②雜散測(cè)試需要遵守測(cè)試規(guī)范所定義的測(cè)量帶寬(RBW)。

2.4.4占用帶寬

占用帶寬(OBW)測(cè)量發(fā)射功率中一定比例(通常是99％)的所占用的帶寬。計(jì)算占用帶寬的辦法是通常先用與信道功率計(jì)算相同的積分計(jì)算法計(jì)算在一定帶寬內(nèi)(該帶寬大于占用帶寬)的總功率，然后從該帶寬的兩邊往中心進(jìn)行功率的積分計(jì)算，直到兩邊積分的功率達(dá)到總功率的1％，則剩余的中間部分必為99％，相應(yīng)的帶寬就是占用帶寬。對(duì)于5G 100MHz帶寬信號(hào)，占用帶寬應(yīng)該小于100MHz，如下圖所示的使用Test Model1.1信號(hào)測(cè)量結(jié)果。

圖2.4.4 5G 100MHz的占用帶寬測(cè)試結(jié)果

2.5調(diào)制精度

2.5.1 頻率誤差和EVM

頻率誤差指實(shí)際發(fā)射頻率與分配發(fā)射頻率之差。

調(diào)制精度通常采用EVM(Error Vector Magnitude)矢量誤差幅度，它定義為測(cè)量值和理想值的均方根誤差，誤差是歸一化誤差。

EVM是各種移動(dòng)通信制式基站的重要指標(biāo)之一，3GPP中都明確規(guī)定了EVM值的要求。EVM實(shí)際反應(yīng)的是通信系統(tǒng)調(diào)制精度的能力，可以反應(yīng)系統(tǒng)的如下指標(biāo)。

①IQ兩路增益不平衡，用增益差來表示，單位為dB。

②IQ兩路在正交調(diào)制器中相位的非正交性，單位為弧度或度。

③載波泄露也叫作原點(diǎn)漂移，等于信號(hào)平均功率與泄露的載波功率之比，單位為dB。

④頻率誤差，單位為HZ。

⑤峰均比CCDF，系統(tǒng)的非線性特性。

5G基站EVM測(cè)試指標(biāo)：

-256QAM選TM 3.1a

-64QAM選TM3.1

-64QAM選TM3.2

-QPSK選TM3.3

以5G基站EVM測(cè)試為例，從下面的表格中可以讀出包括EVM在內(nèi)的上述調(diào)制精度的指標(biāo)。

圖2.5.1.1 5G信號(hào)的調(diào)制精度測(cè)量結(jié)果

5G測(cè)試中還會(huì)測(cè)量下行物理信道的參考信號(hào)的功率，在頻譜儀的5G解調(diào)軟件中可直接讀取測(cè)量結(jié)果，如下圖所示。

圖2.5.1.2 5G信號(hào)的物理信道測(cè)量結(jié)果

2.5.2時(shí)間一致性誤差

5G和5G測(cè)試中還有一種較為特殊的測(cè)試項(xiàng)目——發(fā)射通道時(shí)間一致性誤差(Time alignment error(TAE))測(cè)試。以5G為例，由于5G廣泛采用發(fā)射分集或空分復(fù)用技術(shù)，因此會(huì)用到兩個(gè)或更多發(fā)射天線。多根天線上發(fā)射的信號(hào)在時(shí)間上有一定的時(shí)間延時(shí)，定義為時(shí)間一致性誤差，如下圖所示的Δ2,1，Δ3,1，Δ4,1表示天線2、3、4上的信號(hào)和天線1之間的時(shí)間差。

圖2.5.2.1時(shí)間一致性誤差定義示意圖

測(cè)試平臺(tái)搭建如下圖所示，僅需一臺(tái)頻譜儀接收兩路合路的天線發(fā)射信號(hào)即可，頻譜儀上的5G解調(diào)軟件會(huì)測(cè)量?jī)蓚€(gè)天線上的TM1.1參考信號(hào)DM-RS符號(hào)的時(shí)間差來計(jì)算發(fā)射通道時(shí)間一致性誤差。測(cè)試規(guī)范TS38.141規(guī)定時(shí)間一致性誤差應(yīng)小于90ns。

圖2.5.2.2時(shí)間一致性誤差測(cè)試平臺(tái)(上)和測(cè)試結(jié)果要求(下)

2.6 發(fā)射互調(diào)測(cè)試

發(fā)射互調(diào)主要測(cè)試當(dāng)有干擾信號(hào)混入基站天線時(shí)，基站的發(fā)射機(jī)對(duì)互調(diào)非線性產(chǎn)物的抑制能力，因此，測(cè)試平臺(tái)會(huì)用到一臺(tái)信號(hào)源作為干擾源。有用信號(hào)TM1.1與干擾信號(hào)經(jīng)過合路之后送到頻譜儀，使用頻譜儀進(jìn)行測(cè)量。

圖2.6 發(fā)射互調(diào)測(cè)試平臺(tái)(上)與測(cè)試結(jié)果(下)

2.7 測(cè)試結(jié)果匯總

注1：發(fā)射功率誤差的指標(biāo)要求為不超過±2.5dB；

注2：頻率誤差的指標(biāo)要求為不超過±0.05ppm，載波頻率2595MHz的應(yīng)指標(biāo)為不超過129.75Hz，載波頻率3450MHz的指標(biāo)為不超過172.5Hz；

注3：EVM測(cè)試時(shí)的調(diào)制方式為64QAM，指標(biāo)要求為≤8%；

注4：鄰道抑制比的指標(biāo)要求為≥45dB；

注5：BW為信道帶寬，此處與基站配置的帶寬相同，取值為100MHz

Chrent三、接收機(jī)測(cè)試3.1測(cè)試平臺(tái)搭建

接收機(jī)測(cè)試項(xiàng)主要測(cè)試基站接收機(jī)對(duì)上行信號(hào)解調(diào)的能力以及濾波器對(duì)干擾的抑制能力。接收機(jī)測(cè)試主要包括的測(cè)試項(xiàng)如下圖所示。

①參考靈敏度電平是對(duì)基站上行解調(diào)性能的直接體現(xiàn)，良好的接收機(jī)靈敏度可有效降低終端上行信號(hào)的發(fā)射功率，使終端耗電更少；

②動(dòng)態(tài)范圍指接收信號(hào)能被檢測(cè)且不失真的功率范圍，該范圍反映接收機(jī)接收強(qiáng)/弱信號(hào)的能力范圍；

③鄰道選擇性體現(xiàn)接收機(jī)對(duì)鄰道干擾的抑制能力，良好的鄰道選擇性將擴(kuò)展基站的鄰頻組網(wǎng)能力；

④信道內(nèi)選擇性體現(xiàn)接收帶內(nèi)不同幅度信號(hào)的能力，其性能優(yōu)劣將影響基站抑制蜂窩網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)近效應(yīng)的能力；

⑤阻塞體現(xiàn)接收機(jī)抗帶內(nèi)帶外連續(xù)波干擾的性能，主要考察接收機(jī)低噪放和濾波器的性能；

⑥接收機(jī)雜散是衡量接收機(jī)正常工作時(shí)對(duì)其他頻段的影響，是共存共址應(yīng)用場(chǎng)景的要求；

⑦接收機(jī)互調(diào)重點(diǎn)關(guān)注的是多個(gè)載波信號(hào)同時(shí)輸入到接收機(jī)后，由于非線性產(chǎn)生的互調(diào)產(chǎn)物對(duì)接收機(jī)的影響。

接收傳導(dǎo)測(cè)試連接示意圖如下圖所示，該配置可以進(jìn)行除接收機(jī)雜散外的所有接收機(jī)項(xiàng)目的測(cè)試，其中參考靈敏度電平、信道內(nèi)選擇性只需要一個(gè)信號(hào)發(fā)生器即可完成測(cè)試，接收機(jī)互調(diào)需要用到三個(gè)信號(hào)發(fā)生器，其余測(cè)試項(xiàng)目用到兩個(gè)信號(hào)發(fā)生器。

3.2參考靈敏度與動(dòng)態(tài)范圍

接收機(jī)的參考靈敏度是指接收機(jī)在滿足規(guī)范要求誤碼率的條件下，接收機(jī)輸入的最小信號(hào)電平。該指標(biāo)反映了接收機(jī)接收微弱信號(hào)的能力。接收機(jī)參考靈敏度測(cè)試是其它接收機(jī)測(cè)試項(xiàng)目的基礎(chǔ)和參考指標(biāo)。

數(shù)字通信系統(tǒng)接收信號(hào)質(zhì)量評(píng)估的方法包括BER(BitErrorRate，誤比特率)，BLER(BlockErrorRate，誤塊率)，F(xiàn)ER(FrameEraseRate，幀刪除率)，PER(PacketErrorRate，誤包率)，或PER時(shí)的最小輸入信號(hào)。

測(cè)試BLER、FER和PER一般通過CRC來判斷接收的幀和包是否出現(xiàn)誤碼，因此接收端不需要知道發(fā)射端真實(shí)的發(fā)射數(shù)據(jù)。而BER是將接收的數(shù)據(jù)和發(fā)射的數(shù)據(jù)逐一比較，需要準(zhǔn)確知道發(fā)射端的數(shù)據(jù)，一般采用固定的偽隨機(jī)數(shù)據(jù)。因此需要使用信號(hào)源和基站解調(diào)軟件來測(cè)試靈敏度。

基站的動(dòng)態(tài)范圍與靈敏度測(cè)試類似，是指接收機(jī)在加入一定高斯白噪聲(AWGN)作為干擾信號(hào)的條件下，滿足規(guī)范要求最小誤碼率時(shí)接收機(jī)輸入的最小信號(hào)電平。因此，矢量信號(hào)源發(fā)出的信號(hào)應(yīng)具有AWGN模擬功能。

圖3.2參考靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍測(cè)試平臺(tái)

3.3鄰道選擇性與共信道選擇性

選擇性是指有用信號(hào)在干擾信號(hào)出現(xiàn)情況下，接收機(jī)滿足規(guī)定誤碼率時(shí)輸入的最小信號(hào)電平。在5G基站測(cè)試中，又分為鄰道選擇性與共信道選擇性。二者不同點(diǎn)在于干擾信號(hào)出現(xiàn)的位置。如下圖左所示，進(jìn)行鄰道選擇性測(cè)試時(shí)，干擾信號(hào)出現(xiàn)在有用信號(hào)帶寬外的鄰道。下圖右所示的共信道選擇性測(cè)試，干擾信號(hào)以ResourceBlock(RB)的形式出現(xiàn)在有用信號(hào)帶寬內(nèi)，并與有用信號(hào)在頻率上緊密連接。

圖3.3鄰道選擇性測(cè)試信號(hào)(左)、共信道選擇性測(cè)試信號(hào)(右)

測(cè)試步驟如下：

①按圖5所示連接測(cè)試鏈路，配置有用信號(hào)發(fā)生器在指定頻點(diǎn)、帶寬、速率和指定功率電平上發(fā)射射頻信號(hào)；

②配置基站在指定頻點(diǎn)、帶寬、速率等參數(shù)下進(jìn)行接收統(tǒng)計(jì)，確保鏈路暢通，誤塊率(BLER)符合要求；

③打開調(diào)制干擾信號(hào)發(fā)生器，按測(cè)試要求配置信號(hào)頻率、帶寬、功率電平等參數(shù)；

④再次對(duì)基站接收機(jī)的BLER進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，記錄測(cè)試結(jié)果并進(jìn)行判斷。

為保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確，整個(gè)測(cè)試環(huán)境應(yīng)在屏蔽室環(huán)境內(nèi)進(jìn)行，以杜絕外界干擾的影響。

3.4阻塞測(cè)試

接收機(jī)的阻塞測(cè)試是指在有用信號(hào)頻率的一定范圍內(nèi)存在一個(gè)CW或者調(diào)制的干擾信號(hào)，從而使接收機(jī)誤碼率惡化到規(guī)定限值時(shí)的最小輸入信號(hào)功率。阻塞用于描述接收機(jī)承受接收頻點(diǎn)之外大信號(hào)干擾的能力。當(dāng)存在阻塞信號(hào)時(shí)，接收機(jī)對(duì)有用信號(hào)的增益減小，這是因?yàn)楫?dāng)存在通常相對(duì)大得多的阻塞信號(hào)時(shí)，接收機(jī)大部分功率用于放大阻塞信號(hào)，對(duì)有用信號(hào)的放大減少。如下圖所示：

圖3.4阻塞測(cè)試信號(hào)示意圖

測(cè)試平臺(tái)和3.2章節(jié)一致，通過合路器向基站輸入有用信號(hào)和阻塞信號(hào)，為了避免阻塞信號(hào)源在有用信號(hào)頻率上的雜散信號(hào)的影響，可以適當(dāng)選擇陷波器，陷波器中心頻點(diǎn)選取為有用信號(hào)頻率。

3.5接收機(jī)互調(diào)測(cè)試

用來測(cè)試接收機(jī)在抑制幾個(gè)RF信號(hào)的交調(diào)產(chǎn)物的性能。當(dāng)有用信道鄰近存在兩個(gè)不同頻率的信號(hào)時(shí)，他們經(jīng)過低噪聲放大和混頻的非線性作用就會(huì)產(chǎn)生這些頻率的組合成分，即產(chǎn)生交調(diào)，對(duì)接收機(jī)最為有害的是三階交調(diào)。在鄰近信道加相同功率不同頻率的單音信號(hào)和干擾信號(hào)(調(diào)制方式和有用信號(hào)相同)，使他們的三階交調(diào)與有用信號(hào)頻率相同，按照鄰道選擇性的測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試。

圖3.5接收機(jī)互調(diào)測(cè)試信號(hào)示意圖