在射頻信號(hào)功率測(cè)量時(shí),尤其是復(fù)雜寬帶調(diào)制信號(hào)的功率測(cè)量,工程師在測(cè)量中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)不同儀器給出不同測(cè)試結(jié)果,怎樣判斷測(cè)量的準(zhǔn)確性?
本文以5GNR信號(hào)功率測(cè)量為例,分別用綜測(cè)儀、功率計(jì)和頻譜儀進(jìn)行信號(hào)功率測(cè)量,頻譜儀測(cè)量進(jìn)一步分為5GNR解調(diào)模式、頻譜分析信道功率模式以及CCDF測(cè)量模式進(jìn)行功率測(cè)量,文末總結(jié)各種方法適用場(chǎng)景和差異。
其它LTE等通信調(diào)制信號(hào),可以完全參照本例;對(duì)于寬帶雷達(dá)信號(hào)的分析,綜測(cè)儀不適用,可以使用功率計(jì)和頻譜儀,也有專用的雷達(dá)信號(hào)分析選件,文中所述頻譜儀其它功能,比如CCDF,也適用于雷達(dá)信號(hào)功率測(cè)試。
功率計(jì)
平均功率測(cè)量的首選標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,在量程內(nèi),對(duì)功率量程下限20dB以上的信號(hào),平均功率continous測(cè)量準(zhǔn)確度最佳;
現(xiàn)代功率傳感器RF端口直接連接信號(hào)輸出端口,數(shù)據(jù)線連接主機(jī),或者連接PC或其它儀器主機(jī)都可以完成測(cè)量功能;
不適用于接近甚至小于量程下線小信號(hào)的測(cè)量。
頻譜儀
專用測(cè)試選件是首選,本例中5GNR分析選件
可以準(zhǔn)確分析信號(hào)的所有指標(biāo),包括功率參數(shù),可以測(cè)量總的信號(hào)平均功率以及峰均比,還可以單獨(dú)測(cè)量各個(gè)資源塊的功率,這是在I/Q解調(diào)的前提下,單獨(dú)分析每個(gè)帶寬子集和資源塊的功率
CCDF測(cè)量是推薦的測(cè)試方法
CCDF是互補(bǔ)累積分布函數(shù),其測(cè)試原理是對(duì)信號(hào)進(jìn)行高速采樣,對(duì)所有采樣值,CCDF統(tǒng)計(jì)計(jì)算,獲得峰值功率、平均功率和峰均比及其概率分布。
無(wú)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試選件的頻譜儀,或者進(jìn)行功率測(cè)量比對(duì)分析,推薦CCDF測(cè)量模式,可準(zhǔn)確測(cè)量平均功率、峰值功率和峰均比,設(shè)置簡(jiǎn)單,僅需注意設(shè)置分析帶寬大于信號(hào)帶寬,測(cè)量采樣時(shí)間大于信號(hào)周期兩倍以上;
信道功率測(cè)量模式要注意頻譜儀參數(shù)設(shè)置
信道功率模式要遵循設(shè)置規(guī)則,選擇相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)設(shè)置,本例對(duì)應(yīng)選擇5GNR;
注意,當(dāng)被測(cè)信號(hào)較小時(shí),不同RBW設(shè)置帶來(lái)的誤差比較大,這是因?yàn)樾盘?hào)帶寬邊沿,隨著RBW減小會(huì)更加陡峭,在設(shè)定帶寬邊沿部分的本底噪聲也隨之降低,信道功率計(jì)算的功率積分?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)源包括這部分噪聲;
因此,當(dāng)寬帶小信號(hào)信道功率測(cè)量時(shí),信道功率的讀數(shù)隨著RBW的減小而稍微變小。
其它注意事項(xiàng)
RF線纜損耗和絕對(duì)功率誤差需要修正;
基本頻譜模式不適用于寬帶信號(hào)功率測(cè)量;
不能信令模式
通信綜測(cè)儀
唯一可在信令模式下測(cè)量的設(shè)備;
必須專用測(cè)試選件,本例中5GNR選件;
測(cè)量功能與頻譜儀的5GNR分析選件類似
寬帶調(diào)制信號(hào)的功率測(cè)量總結(jié)