如何克服多标准无线电基站发射机测试的挑战

　　数字调制质量的测量

　　在评测信号调制质量时，例如MSR多载波配置中每个载波的 EVM，测试工程师考虑的主要方面是如何在 MSR 基站射频端口所支持的宽带宽内一次性采集所有可用的有效载波。记住，该规范没有强制要求借助具有宽带采集前端的分析仪同时捕获所有的有效载波。

　　对于发射机一致性测试，使用被测器件的任意重复码型波形（例如各种测试模式）来进行测量。3GPP TS37.141 MSR 基站一致性测试标准定义了几个用于测试配置的 MSR 多载波分配码型。因此，即便是不使用宽带前端硬件来同时捕获所有可用的MSR多载波，发射机一致性测试也可借助传统的信号采集方法来完成。 

　　本质上讲，测试工程师捕获每个单载波并逐个进行调制质量测量，随后使用恰当的窄采集输入带宽前端来捕获每个单载波。第二步，工程师将频率转换为第二个载波，捕获并测量EVM，以此类推。这种方法不需要通过昂贵的宽带前端硬件一次性覆盖所有的载波，也不需要在捕获宽带信号之后使用大型波形采样计算 EVM，因而被工程师视为简单易用、经济高效的方法。目前最宽的蜂窝载波带宽是LTE 的 20-MHz 带宽。但LTE-Advanced 又会如何呢？根据 LTE 第 10 版规定，LTE-Advanced 将支持高达 100-MHz 的系统带宽。由于LTE-Advanced 支持载波聚合，每个元器件载波都具有高达 20-MHz 的带宽。用户需要花费额外的时间和精力逐个转换每个载波测量，但所花费的时间和精力将完全取决于测试仪/分析仪设备或外部控制程序中的连续捕获和解调计算过程/算法。如果选择"快速本振和载波间模式转换"，那么它在测试速率方面的劣势会很不明显。

　　使用宽带宽分析仪硬件对全部感兴趣的有效载波进行同时捕获的成本要高于窄带宽硬件，但它对 MSR 无线器件中的瞬时事件进行验证和故障诊断（例如功能设计验证和实际系统操作测试）非常有效（图 2）。从已采集的宽带波形中取出每个载波，分别对其进行 EVM 测量。捕获采样结果包括所有的同时存在的有效载波。

　　图 2. 该图比较了使用窄带宽硬件对每个载波进行连续采集（左侧）和使用宽带宽硬件对全部载波进行同时采集（右侧），以用于调制分析。

　　无论采用宽带宽还是窄带宽硬件分析仪方法，都要求使用恰当的接收机滤波器对每个感兴趣的载波进行过滤。滤波器能够抑制相邻载波功率干扰，从而使分析仪在多载波条件下对每个载波都能达到很好的同步和调制稳定性。以 W-CDMA（或 TD-SCDMA）载波为例，标准规范明确定义了接收机滤波器形状，滤波器为 3.84 MHz（TD-SCDMA 为 1.28 MHz）、滚降因子为 0.22的根升余弦滤波器。对于GMSK和LTE等制式，不存在如此明确的规范。相反，可能需要为滚降因子变化幅度较大的分析仪添加一个相邻载波抑制滤波器（即便会影响调制质量）。

　　总结

　　在对 MSR 多载波基站发射机器件进行频谱和功率测量时，频谱扫描的方法仍然适用。它同样可用于每个载波发射机器件的测量。在分析 MSR多载波配置下每个载波的调制质量时，可采用两种方法。第一种方法，使用窄带宽硬件前端连续采集每个载波。该方法假设 MSR 被测信号是一个任意重复测试模式信号，具有简单和低成本的优点。第二种方法，使用宽带宽硬件前端同时采集所有的载波。该方法能够真正同时捕获所有的载波，以便对瞬时事件进行故障诊断，缺点在于成本高昂。每种方法的总测试效率取决于测试序列算法的设计或编程方式。

　　作者简介

　　Moto Itagaki 是安捷伦科技公司蜂窝和无线信号分析领域的高级应用产品策划。他拥有超过 15 年的无线技术经验，最初担任安捷伦移动通信测试的研发工程师。作为产品策划，Itagaki 推动了 GSM/EDGE、W-CDMA/HSPA、IS95、cdma2000、1xEV-DO、802.16-OFDMA、LTE 和 MSR 测试应用软件的发展。Itagaki 常驻日本神户办事处，持有日本东北大学的电子和通信工程硕士学位。