LTE发射机ACLR性能测量的方法与挑战

战胜ACLR测量挑战

鉴于LTE技术的复杂性和用于测试发射机性能的发射机配置复杂性，符合标准的频谱测量（例如ACLR）可能非常繁琐。幸运的是，先进的信号测量工具的出现使工程师们能够快速、精确地进行这些LTE测量。功率测量（包括ACLR）通常使用频谱分析仪或信号分析仪来进行，该测量使用的测试信号则利用信号发生器生成。

为了更好地说明如何使用这些仪器，请设想以下情景：根据规范，载波频率必须设置在被测基站所支持的频段内，按照成对频谱FDD工作或非成对频谱TDD工作时的规定，通过测量信道频率两侧一定频偏的ACLR。首先使用E-TM1.1发射信号进行测试，其中所有PDSCH资源块都具有相同的功率。然后使用E-TM1.2信号（增加和减少功率）进行测试。E-TM1.2配置非常有用，因为它能够仿真多个用户（其设备工作在不同功率上）。这一情景的结果是波峰因数更高，导致在不产生额外无效频谱内容（例如ACLR）的情况下放大信号变得更困难。

本例中，Agilent支持LTE的Signal Studio与Agilent MXG信号发生器相连，生成频率设为2.11GHz且符合标准的E-TM1.2测试信号。输出信号幅度——决定ACLR性能的重要考虑因素——设为-10dBm。在从1.4到20MHz的带宽范围内选择5MHz信道带宽。

图1为已选定传输信道（Transport Channel）的eNB设置。底部为测试信号的资源分配块图。信道1和2是要进行测量的信道，它们共享下行链路。

图1. 此处显示了E-TM1.2测试信号的资源分配块（底部）。Y轴表示频率或资源块，X轴表示时隙或时间，白色区域表示信道1，粉红色区域表示信道2，其它颜色表示同步信道、参考信号等。

信道1的输出功率电平为-4.3dB，其信道功率已经进行过降低。信道2的输出功率已经进行过增加，设置为3dB。对于资源块分配图中的不同资源块，可以设置复杂的功率增加和降低选项。与所有资源块都处于同一功率等级的单个信道相比，得到的复合信号具有更高的峰均比。放大此类功率增加的信号可能非常困难。功率放大器中没有足够的功率回退（back-off），可能导致限幅。

随后，可以使用在Agilent X系列信号分析仪上运行的Signal Studio软件生成测试信号。生成信号之后，通过LAN或GPIB将波形下载到信号发生器。将信号发生器的射频输出端连接到信号分析仪的射频输入端，使用扫描频谱分析测量ACLR性能。在此例中，信号分析仪处于LTE模式，中心频率为2.11GHz，选择了ACP测量。随后，通过从LTE应用程序中的一系列可用选项中（例如成对或非成对频谱、邻近信道和相间信道中的载波类型等选项），调用适当的参数和测试限制，根据LTE标准进行快速一键式ACLR测量。

对于FDD测量，LTE定义了两种ACLR测量方法：一种是在中心频率和偏置频率上使用E-UTRA（LTE）；另一种是在中心频率上使用LTE，在邻近和相间的偏置频率上使用UTRA（WCDMA）。图2显示了E-UTRA邻近和相间频偏信道的ACLR测量结果。对于此次测量，选择5MHz载波，由于下行链路有301个子载波，所以测量噪声带宽为4.515MHz。

图2. 此处显示的是使用Agilent X系列分析仪获得的ACLR测量结果。第一个频偏（A）位于5MHz处，集成带宽为4.515MHz。另一个频偏（B）位于10MHz处，具有相同的集成带宽。