頻譜分析儀在手機(jī)無(wú)線通信測(cè)試的應(yīng)用

1、頻譜分析儀在手機(jī)無(wú)線通信測(cè)試的應(yīng)用2009年，隨著國(guó)家發(fā)放3g牌照運(yùn)營(yíng)許可證，中國(guó)進(jìn)入了3g時(shí)代。面向這新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，無(wú)論是通信運(yùn)營(yíng)商還是手機(jī)創(chuàng)造商都開頭舉行新一輪激烈的競(jìng)爭(zhēng)。手機(jī)在舉行通信時(shí)存在著頻段控制、通信質(zhì)量檢測(cè)和信號(hào)大小控制等問(wèn)題。被工程師稱為“射頻”的在頻譜分析方面的肯定優(yōu)勢(shì)可以協(xié)助解決這些問(wèn)題。本文將對(duì)手機(jī)無(wú)線通信中碰到的問(wèn)題提出相應(yīng)的解決計(jì)劃。問(wèn)題一：各個(gè)通信運(yùn)營(yíng)商要控制自己的通信頻段國(guó)際電聯(lián)對(duì)通信的頻段舉行了嚴(yán)格的定義，工業(yè)和科學(xué)通信、固定和移動(dòng)業(yè)務(wù)、衛(wèi)星通信等通信方式都必需在各自的頻段內(nèi)舉行，即使在同一個(gè)頻段內(nèi)各種業(yè)務(wù)的通信也有嚴(yán)格的定義。假如通信的頻段帶寬超出自己分配的

2、范圍，不僅會(huì)干擾其他通信且會(huì)影響自身的通信能量。所以需要對(duì)通信的帶寬和信號(hào)能量集中程度舉行測(cè)試。問(wèn)題二：需要確保通信信號(hào)的質(zhì)量在手機(jī)無(wú)線通信的時(shí)候，通道中會(huì)有各種噪聲混在里面，而噪聲導(dǎo)致通信信號(hào)的質(zhì)量變差，所以需要對(duì)通信通道的信噪比舉行測(cè)量。問(wèn)題三：在手機(jī)無(wú)線通信系統(tǒng)中會(huì)存在著呼吸效應(yīng)和遠(yuǎn)近效應(yīng)在無(wú)線通信系統(tǒng)中，當(dāng)一個(gè)小區(qū)內(nèi)的干擾信號(hào)很強(qiáng)時(shí)，基站的實(shí)際有效籠罩面積就會(huì)縮??；當(dāng)一個(gè)小區(qū)的干擾信號(hào)很弱時(shí)，基站的實(shí)際有效籠罩面積就會(huì)變大，這就是呼吸效應(yīng)。簡(jiǎn)而言之，呼吸效應(yīng)表現(xiàn)為籠罩半徑隨用戶數(shù)的增強(qiáng)而收縮。因?yàn)槭謾C(jī)用戶在一個(gè)小區(qū)內(nèi)是隨機(jī)分布的，而且是常常變幻的，同一手機(jī)用戶可能有時(shí)處在小區(qū)的邊緣，有

3、時(shí)逼近基站。假如手機(jī)的放射功率根據(jù)最大通信距離設(shè)計(jì)，則當(dāng)手機(jī)逼近基站時(shí)，功率必然有過(guò)剩，而且形成有害的電磁輻射，這就是遠(yuǎn)近效應(yīng)。解決這個(gè)問(wèn)題的辦法是按照通信距離的不同，實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)手機(jī)的放射功率，即功率控制。這就需要對(duì)通信信號(hào)的大小舉行實(shí)時(shí)監(jiān)控。頻譜分析儀可以很好地解決上述三個(gè)問(wèn)題，下面以rigol公司推出的dsa1030a頻譜分析儀為例，具體介紹如何舉行測(cè)試。dsa1030a 頻譜分析儀頻率范圍為9khz3ghz，顯示平均噪聲電平danl為-148dbm，相位噪聲典型值-88dbc/hz （偏移10khz）, 全幅度精度小于1.0db，可以協(xié)助解決手機(jī)應(yīng)用中碰到的問(wèn)題。同時(shí)，dsa1030a頻

4、譜分析儀還具有豐盛的一鍵測(cè)量功能，可以應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的需求。以下以測(cè)試一個(gè)td-scdma信號(hào)為例，解釋頻譜分析儀的作用。對(duì)于問(wèn)題一和問(wèn)題二可以采納dsa1030a頻譜分析儀中的acp鄰道功率測(cè)量和obw占用帶寬測(cè)量來(lái)解決。領(lǐng)道功率測(cè)量可以測(cè)量主道功率、前一信道和后一信道的功率、以及主道與上下鄰道之間的信噪比測(cè)量，圖1中左下方為測(cè)量結(jié)果。用戶按照特定的需要靈便設(shè)置主道帶寬、鄰道帶寬以及主道和鄰道之間的間距的大小，圖1中右下方為測(cè)量設(shè)置值。通過(guò)利用領(lǐng)道功率測(cè)量的功能可以清晰地測(cè)出通道通信的能量大小以及通信的信噪比。從圖1可以得出主道能量為 -10.69dbm且基本上集中在1.6mhz的帶寬內(nèi)，符合

5、td-scdma信號(hào)每個(gè)載波的帶寬為1.6mhz的要求。鄰道抑制為-51.32db和 -51.66db，可以滿足普通的需要。圖1 利用acp測(cè)量信號(hào)的能量和信噪比obw占用帶寬功能可以檢測(cè)自己關(guān)懷部分的能量是否在特定的帶寬內(nèi)。通過(guò)設(shè)置功率比為99%，測(cè)得該信號(hào)在帶寬1.396666mhz內(nèi)包含了 99%的能量。對(duì)于問(wèn)題三可以利用dsa1030a頻譜分析儀中的pass/fail功能來(lái)解決。用戶按照實(shí)際的需求提前編輯好兩條標(biāo)準(zhǔn)跡線即測(cè)量的上限和下限，開啟該功能后會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果舉行統(tǒng)計(jì)通過(guò)率。在測(cè)量失敗的時(shí)候會(huì)自動(dòng)停止測(cè)量，查看測(cè)量失敗的頻率和幅度。3所示，利用pass/fail功能監(jiān)控信號(hào)的大小。圖2 利用obw測(cè)量信號(hào)能量集中度圖3 利用pass/fail功能監(jiān)控信號(hào)大小對(duì)于以上的測(cè)量，dsa1030a還提供了人性化的操作測(cè)量結(jié)果的保存和測(cè)量設(shè)置的載入。用戶可以把測(cè)量的設(shè)置保存到本地，等下次測(cè)量的時(shí)候挺直載入即可。這樣可以減小操作時(shí)光，降低操作錯(cuò)誤的幾率，提高測(cè)量效率。也可以把測(cè)量設(shè)置保存到u盤中載入到其他頻譜儀中，便利測(cè)量的移植，用戶可以在試驗(yàn)室中提前把測(cè)量設(shè)置編輯好保存到u盤中然后挺直移植到測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的儀器中，測(cè)量得出的結(jié)果也可以通過(guò)u盤把數(shù)據(jù)從儀器存入到電腦中，供以后分析處理或作為報(bào)告數(shù)據(jù)。圖4 保存和載人pass/fail設(shè)置頻譜分析儀可以便利