一種測試時分同步碼分多址設備空中射頻性能的系統的製作方法

2023-07-18 04:04:06

專利名稱：一種測試時分同步碼分多址設備空中射頻性能的系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種測試時分同步碼分多址設備空中射頻性能的系統，屬於無線 通信產品的射頻測試技術領域。
背景技術：
隨著現代工業的發展，電磁環境日益惡化，各類無線通信設備只有具備很好 的輻射射頻特性和接收特性，才能保證通信服務質量，即總的輻射功率要大，總 的接收靈敏度要高，即產品的空中射頻性能(以下簡稱0TA)要佳。對於具有中國 自主智慧財產權的時分同步碼分多址(以下簡稱TD-SCDMA)無線通信技術，其移動 終端的OTA性能評估至關重要。目前國際上比較成熟的測試方法是有關蜂窩移動 電話的檢測，由於蜂窩設備均為異頻雙工設備，故其發射功率可以由一個接收機 測試固定頻率點的功率即可，而對於接收靈敏度測試，則可以完全將上下行鏈路 分開而只進行下行鏈路的測試。但是該方法對於TD-SCDMA設備則行不通，由於 TD-SCDMA設備為同頻時分設備，其上下行鏈路共用同一頻率，故不能將上下行完 全分開，對於輻射功率測試，如果用接收機測試該頻率下的功率總和，則不能反 映該被測設備的實際功率大小，同樣該原因也適用於接收靈敏度測試。

發明內容
本發明的目的是提出一種測試時分同步碼分多址設備空中射頻性能的系統，以克 服已有技術的不足，完成TD-SCDMA設備的空中輻射功率和接收機性能的檢測，且使 測試精度高，操作簡便，自動化程度高，不確定度低。
本發明提出的測試時分同步碼分多址設備空中射頻性能的系統，包括
系統控制臺，用於控制自動化測試過程，並顯示測試結果，系統控制臺通過GPIB (IEEE488)電纜與射頻開關儀、頻譜分析儀和時分同步碼分多址基站模擬器相連接；
時分同步碼分多址基站模擬器，用於產生時分同步碼分多址信號，使通信天線或 測量天線與被測時分同步碼分多址設備建立通信連接；產生時鐘同步觸發信號，並將 該信號發送至頻譜分析儀和動態範圍擴展器，時分同步碼分多址基站模擬器與動態範 圍擴展器相連接；
測量天線，在進行總輻射功率測試時，用於接收被測時分同步碼分多址設備的發 射信號，並將該信號發送至頻譜分析儀；在進行接受靈敏度測試時，用於將時分同步 碼分多址基站模擬器產生的並經由動態範圍擴展器和射頻開關儀傳送的時分同步碼
分多址信號由空中發射出去，測量天線與射頻開關儀相連接；
射頻開關儀，用於對頻譜分析儀、動態範圍擴展器與測量天線以及通信天線之間 的通信路徑進行切換，射頻開關儀與頻譜分析儀和動態範圍擴張器相連接。
頻譜分析儀，用於對測量天線接收到的被測時分同步碼分多址設備的發射信號的 功率進行測試，並將測試結果傳送至系統控制臺，頻譜分析儀與系統控制臺相連接；
動態範圍擴展器，用於使時分同步碼分多址基站模擬器與被測時分同步碼分多址 設備的上、下行通信路徑之間通過內部的兩個高速轉換開關實現快速切換；
通信天線，用於向被測時分同步碼分多址設備發送時分同步碼分多址信號， 或接收被測時分同步碼分多址設備發射的時分同步碼分多址信號，使通信天線與 被測時分同步碼分多址設備產生通信連接。
本發明提出的測試時分同步碼分多址設備空中射頻性能的系統，其特點和優點
是
本系統中採用動態範圍擴展器實現了同頻時分，並通過時鐘觸發信號埠的相互
連接實現了 TD-SCDMA基站模擬器與動態範圍擴展器以及頻譜分析儀時鐘觸發信號的 同步，實現了測試中上、下行通信路徑的高速切換，有效的完成了 TD-SCDMA設備的 空中輻射功率和接收機性能的檢測，且測試精度高，操作簡便，自動化程度高，不確 定度低。
另外由於本發明測試系統中包括了射頻開關儀，因此在進行不同實驗時不用轉換 電纜的連接，簡化了測試系統中的電路連接，節約了設備成本。


圖1是本發明提出的測試時分同步碼分多址設備空中射頻性能的系統的結構框圖。
具體實施例方式
本發明提出的測試時分同步碼分多址設備空中射頻性能的系統，其結構框圖如圖 l所示，包括
系統控制臺，用於控制自動化測試過程，並顯示測試結果，系統控制臺通過GPIB (IEEE488)電纜與射頻開關儀、頻譜分析儀和時分同步碼分多址基站模擬器相連接；
時分同步碼分多址基站模擬器，用於產生時分同步碼分多址信號，使通信天線或 測量天線與被測時分同步碼分多址設備建立通信連接；產生時鐘同步信號，並將該信 號發送至頻譜分析儀和動態範圍擴展器，時分同步碼分多址基站模擬器與動態範圍擴 展器相連接；
測量天線，在進行總輻射功率測試時，用於接收被測時分同步碼分多址設備的發 射信號，並將該信號發送至頻譜分析儀；在進行接受靈敏度測試時，用於將時分同步經由動態範圍擴展器和射頻開關儀傳送的時分同步碼 分多址信號由空中發射出去，測量天線與射頻開關儀相連接；
射頻開關儀，用於對頻譜分析儀、動態範圍擴展器與測量天線以及通信天線之間 的通信路徑進行切換，射頻開關儀與頻譜分析儀和動態範圍擴張器相連接。
頻譜分析儀，用於對測量天線接收到的被測時分同步碼分多址設備的發射信號的 功率進行測試，並將測試結果傳送至系統控制臺，頻譜分析儀與系統控制臺相連接；
動態範圍擴展器，用於使時分同步碼分多址基站模擬器與被測時分同步碼分多址 設備的上、下通信路徑之間通過內部的兩個高速轉換開關實現快速切換；
通信天線，用於向被測時分同步碼分多址設備發送時分同步碼分多址信號， 或接收被測時分同步碼分多址設備發射的時分同步碼分多址信號，使通信天線與 被測時分同步碼分多址設備產生通信連接。
以下結合本發明的一個實施例，詳細介紹本發明系統的工作過程
如圖l所示，本發明一個實施例中，TD-SCDMA設備的OTA測試系統包括動態範圍 擴展器，由美國ETS-LINDGREN公司生產。頻譜分析儀的型號為FSQ2.6; TD-SCDMA基 站模擬器的型號為SP6010;系統控制臺採用Dell Dimension 5150;射頻開關儀的型 號為3499A;測量天線的型號為EMC0-3164-03;通信天線的型號為EMCO-3102以 及相互連接的線纜。
本發明測試系統的工作過程如下
安裝有系統控制軟體EMQuest的系統控制臺是整個系統的控制中心，控制軟體 EMQuest實現對整個系統的控制，進行自動測試。測試開始前，有關的測試參數均在 EMquest軟體中進行設置，EMquest軟體會將測試參數以命令的形式發送給相應的儀 器，以實現協同操作，自動完成測試，生成測試結果圖。
在進行總輻射功率測試時，在系統控制臺的控制下射頻開關儀的開關1轉接到2 端，射頻開關儀開關2轉接到1端。在下行時隙內，TD-SCDMA基站模擬器產生TD-SCDMA 信號，並通過射頻纜將其傳輸到動態範圍擴展器的基站埠。在下行觸發信號的作用 下，動態範圍擴展器內部的高速轉換開關1轉接到1端，高速轉換開關2也轉接到1 端，這樣傳輸到動態範圍擴展器基站埠的TD-SCDMA信號就通過動態範圍擴展器輸 出埠、射頻開關儀開關1、動態範圍擴展器輸入埠以及動態範圍擴展器設備埠 傳送到了暗室的通信天線上。通信天線將從動態範圍擴展器設備埠接受到的 TD-SCDMA信號在空中發射出去，並由暗室中的被測TD-SCDMA設備進行接收，從而形 成了通信鏈路中的下行路徑。在上行時隙內，被測TD-SCDMA設備在空中發射TD-SCDMA 信號，通信天線將接收到的來自被測TD-SCDMA設備的TD-SCDMA信號通過射頻纜傳送 到動態範圍擴展器設備埠，此時在上行觸發信號的作用下，動態範圍擴展器內部的 高速轉換開關1轉接到2端，高速轉換開關2也轉接到2端，這樣傳送到動態範圍擴 展器設備埠的TD-SCDMA信號通過動態範圍擴展器的基站埠傳送到了 TD-SCDMA基
站模擬器，從而形成了通信鏈路中的上行路徑。與此同時，頻譜分析儀在上行觸發信 號的作用下對來自測量天線的從被測TD-SCDMA設備接受到的上行TD-SCDMA信號的功 率進行測試，並將測試結果傳送到系統控制臺。
在進行接受靈敏度測試時，在系統控制臺的控制下射頻開關儀的開關1轉接到1 端，射頻開關儀開關2轉接到2端。在下行時隙內，TD-SCDMA基站模擬器產生TD-SCDMA 信號，並通過射頻纜將其傳送到動態範圍擴展器的基站埠。此時在下行觸發信號的 作用下，動態範圍擴展器內部的高速轉換開關l轉接到l端，這樣傳輸到動態範圍擴 展器基站埠的TD-SCDMA信號就通過動態範圍擴展器輸出埠、射頻開關儀開關1、 射頻開關儀開關2傳送到了暗室的測量天線上。測量天線將此信號在空中發射出去， 並由暗室中的被測TD-SCDMA設備進行接受，從而形成了通信鏈路中的下行路徑。其 中，動態範圍擴展器基站埠與動態範圍擴展器輸出埠之間的放大器，增加了 TD-SCDMA基站模擬器的動態輸出範圍，提高了測試結果的準確度。在上行時隙內，被 測TD-SCDMA設備在空中發射TD-SCDMA信號，通信天線將接收到的來自被測TD-SCDMA 設備的TD-SCDMA信號通過射頻纜傳送到動態範圍擴展器設備埠，此時在上行觸發 信號的作用下，動態範圍擴展器內部的高速轉換開關1轉接到2端，高速轉換開關2 也轉接到2端，這樣傳送到動態範圍擴展器設備埠的TD-SCDMA信號通過動態範圍 擴展器的基站埠傳送到了 TD-SCDMA基站模擬器，從而形成了通信鏈路中的上行路 徑。其中，動態範圍擴展器設備埠與動態範圍擴展器基站埠之間的放大器，在接 受到的信號功率較低時，起到了很好的維持通信連接的作用。TD-SCDMA基站模擬器將 上行通信路徑中接收到的TD-SCDMA信號與下行通信路徑中發射出去的TD-SCDMA信號 進行比較，得出被測TD-SCDMA設備的誤碼率。不斷降低TD-SCDMA基站模擬器的輸出 功率，直到測得的誤碼率降到限值以下，從而得出被測TD-SCDMA設備的接受靈敏度。
權利要求
1、一種測試時分同步碼分多址設備空中射頻性能的系統，其特徵在於該系統包括系統控制臺，用於控制自動化測試過程，並顯示測試結果，系統控制臺通過IEEE488電纜與射頻開關儀、頻譜分析儀和時分同步碼分多址基站模擬器相連接；時分同步碼分多址基站模擬器，用於產生時分同步碼分多址信號，使通信天線或測量天線與被測時分同步碼分多址設備建立通信連接；產生時鐘同步信號，並將該信號發送至頻譜分析儀和動態範圍擴展器，時分同步碼分多址基站模擬器與動態範圍擴展器相連接；測量天線，在進行總輻射功率測試時，用於接收被測時分同步碼分多址設備的發射信號，並將該信號發送至頻譜分析儀；在進行接受靈敏度測試時，用於將時分同步碼分多址基站模擬器產生的並經由動態範圍擴展器和射頻開關儀傳送的時分同步碼分多址信號由空中發射出去，測量天線與射頻開關儀相連接；射頻開關儀，用於對頻譜分析儀、動態範圍擴展器與測量天線以及通信天線之間的通信路徑進行切換，射頻開關儀與頻譜分析儀和動態範圍擴張器相連接；頻譜分析儀，用於對測量天線接收到的被測時分同步碼分多址設備的發射信號的功率進行測試，並將測試結果傳送至系統控制臺，頻譜分析儀與系統控制臺相連接；動態範圍擴展器，用於使時分同步碼分多址基站模擬器與被測時分同步碼分多址設備的上、下通信路徑之間通過內部的兩個高速轉換開關實現快速切換；通信天線，用於向被測時分同步碼分多址設備發送時分同步碼分多址信號，或接收被測時分同步碼分多址設備發射的時分同步碼分多址信號，使通信天線與被測時分同步碼分多址設備產生通信連接。
全文摘要
本發明涉及一種測試時分同步碼分多址設備空中射頻性能的系統，屬於無線通信產品的射頻測試技術領域。包括用於控制測試過程並顯示結果的系統控制臺；用於產生時分同步碼分多址信號和時鐘同步觸發信號的基站模擬器；用於在總功率測試時接收被測設備發射信號，在接受靈敏度測試時向被測設備發射信號的測量天線；用於通信路徑切換的射頻開關儀；用於對被測發射信號的功率進行測試的頻譜分析儀；用於使基站模擬器與被測設備的上、下行通信路徑之間進行快速切換的動態範圍擴展器；用於與被測時分同步碼分多址設備產生通信連接的通信天線。本發明系統的測試精度高，操作簡便，自動化程度高，不確定度低。
文檔編號H04B17/00GK101388734SQ20081022584
公開日2009年3月18日 申請日期2008年11月4日 優先權日2008年11月4日
發明者劉先會, 周北琦, 霄 張, 蒙 楊, 娜 王, 靂 肖, 琳 郭 申請人:信息產業部通信計量中心