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羅德與施瓦茨中國有限公司 時(shí)間：2009-09 作為中國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的3G標(biāo)準(zhǔn)，在TD-SCDMA商用進(jìn)程中，測試工作備受關(guān)注。R & S(羅德與施瓦茨)一直關(guān)注中國TD-SCDMA的發(fā)展，幾年前在業(yè)界率先推出了TD-SCDMA測試解決方案，而且是目前少有的能提供全面TD-SCDMA射頻測試方案的儀器廠商。 根據(jù)從研發(fā)到生產(chǎn)的不同過程，TD-SCDMA測試可分為4個(gè)階段： 1. 對(duì)模塊和器件進(jìn)行測試評(píng)估; 2. 把模塊集成到系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證測試; 3. 批量生產(chǎn)時(shí)的生產(chǎn)測試; 4. 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、部署和優(yōu)化測試。 在不同的階段，測試方法、側(cè)重點(diǎn)和關(guān)注都各不相同：器件測試主要側(cè)重器件相關(guān)的參數(shù)指標(biāo);系統(tǒng)測試關(guān)注整機(jī)的性能;生產(chǎn)測試側(cè)重速度、重復(fù)性和穩(wěn)定性;網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化則希望網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)營并提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。為了滿足不同測試階段的需求，R&S針對(duì)每個(gè)測試階段都提供了相應(yīng)的解決方案。 模塊和器件測試 要保證最終的產(chǎn)品能通過嚴(yán)格的一致性測試，首先需要保證基帶和射頻的器件電路符合更嚴(yán)格的要求。在器件和模塊測試階段，除了用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行傳統(tǒng)的線性和非線性分析(如S參數(shù)、1dB壓縮點(diǎn)、三階交調(diào)等)，還需要用矢量信號(hào)源加上頻譜分析儀或者矢量信號(hào)分析儀對(duì)被測件在TD-SCDMA信號(hào)條件下進(jìn)行時(shí)域、頻域、碼域和調(diào)制域的分析(如CCDF、ACP、EVM等)。R&S的矢量信號(hào)源SMJ100A 和頻譜儀FSU(或FSP)可以實(shí)現(xiàn)這些測試。下面以多載波功放及直放站(RRU)測試為例說明。 TD-SCDMA基站功放以及直放站測試主要評(píng)估的測試項(xiàng)目包括： * 信道功率; * 功率對(duì)時(shí)間關(guān)系(PvT)(上升沿和下降沿模板); * 鄰近信道泄漏比(ACLR)(單載波和多載波); * 多載波功率; * 頻譜雜散模板; * 頻譜發(fā)射模板(SEM); * 誤差矢量幅度(EVM)。 在進(jìn)行TD-SCDMA功放研發(fā)測試時(shí)，PvT、多載波ACLR以及各種觸發(fā)信號(hào)的需求對(duì)儀器的要求比較高，R&S方案可以完全滿足要求。 1. FSU和FSP采用特殊方法進(jìn)行PvT(功率時(shí)間模版)測試，可以實(shí)現(xiàn)112dB的很大開關(guān)動(dòng)態(tài)范圍。這使FSU和FSP可輕松測試TD-SCDMA基站在最大發(fā)射功率下的PvT。 2. TD-SCDMA基站功放要求最高測試六載波ACLR，SMJ100A可產(chǎn)生非常理想的信號(hào)，而FSU/P同樣提供了足夠的測量范圍。從而保證了測試到的ACLR不是由于測試儀器造成的。FSU六載波ACLR可達(dá)66db，F(xiàn)SP六載波ACLR可達(dá)61db。 3. 由于TD-SCDMA的時(shí)分特性，在測試當(dāng)中需要多個(gè)觸發(fā)信號(hào)，提供給分析儀器以及被測功放，SMU具備靈活且方便的觸發(fā)信號(hào)設(shè)置，可以產(chǎn)生各種觸發(fā)信號(hào)。 4. 作為一種調(diào)制指標(biāo)的測試，誤差矢量幅度EVM對(duì)于直放站和功放測試很重要，因?yàn)镋VM能直接體現(xiàn)放大器的非線性引起的信號(hào)失真和畸變。FSU/P內(nèi)置的TD-SCDMA選件不但能測試TD信號(hào)的功率和頻譜，還可以直接測試其EVM，大大方便了功放和直放站測試。 5.TD-HSDPA中引入了16QAM高階調(diào)制方式，對(duì)于功放和直放站的線性度提出了更高的要求。除了需要測試EVM等調(diào)制指標(biāo)以外，符號(hào)的星座圖也是一個(gè)很必要的測試方法。圖1為星座圖和調(diào)制指標(biāo)的測試實(shí)例。 
基站和終端整機(jī)的研發(fā)和一致性測試 3GPP 25.142(基站)和34.122(終端)的射頻一致性測試規(guī)范定義了發(fā)射機(jī)、接收機(jī)的特性和系統(tǒng)性能的測試要求。其中TD-SCDMA LCR的基站/終端則是根據(jù)該規(guī)范的1.28 Mcps TDD的要求進(jìn)行測試。上述規(guī)范是研發(fā)和一致性測試中采用的準(zhǔn)則。在該階段，對(duì)被測設(shè)備的測試往往非常嚴(yán)格，以排除各種潛在的缺陷。研發(fā)測試對(duì)儀器的功能、動(dòng)態(tài)范圍、精度等要求極高。 R&S提供了SMU200A + FSQ + SMA + NRP的研發(fā)測試解決方案。SMU200A可以內(nèi)置兩路獨(dú)立的信號(hào)源，其中一路用于產(chǎn)生有用信號(hào)，另外一路則可以產(chǎn)生規(guī)范定義的各種干擾信號(hào)(連續(xù)波或者調(diào)制信號(hào)干擾)，從而實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)信號(hào)源的功能。而且SMU200A可以產(chǎn)生規(guī)范要求的各種衰落模擬和AWGN，這樣，一臺(tái)SMU200A就能滿足規(guī)范對(duì)信號(hào)源的要求。FSQ的頻譜儀模式具備同類產(chǎn)品中最佳的動(dòng)態(tài)范圍，這在進(jìn)行規(guī)范要求的雜散測試和ACLR測試是非常重要的。而FSQ的矢量信號(hào)分析模式則可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行IQ域的分析，便于在研發(fā)階段定位和分析故障。SMA是一臺(tái)高性能的模擬信號(hào)源，可以用于接收交調(diào)特性測試。功率計(jì)NRP主要用于精準(zhǔn)功率測試。 對(duì)于TD-SCDMA/GSM雙模終端來說，音頻性能的測試非常重要。因?yàn)橐纛l性能的好壞直接影響用戶的使用滿意度。3GPP 規(guī)范TS 26.132和TS 26.131以及國標(biāo)YD/T 1538-2006 詳細(xì)描述了數(shù)字移動(dòng)終端的音頻性能技術(shù)要求和測試方法。搭建音頻測試系統(tǒng)需要三大部件：系統(tǒng)模擬器(如R&S CMU200)，音頻分析儀(如R&S的UPV或UPL)以及人工嘴人工耳。這是認(rèn)證級(jí)測試平臺(tái)，在中國，UPV和UPL也已經(jīng)被權(quán)威測試機(jī)構(gòu)采用，進(jìn)行TD-SCDMA/GSM雙模手機(jī)的音頻一致性測試。 基站和終端整機(jī)的生產(chǎn)測試 TD-SCDMA終端的生產(chǎn)測試通常會(huì)分為校準(zhǔn)和最終測試兩個(gè)步驟：前者對(duì)終端的接收和發(fā)射機(jī)進(jìn)行射頻調(diào)整;后者在整機(jī)裝配完成后，測試整機(jī)的性能指標(biāo)是否達(dá)到規(guī)定的要求。由于終端產(chǎn)量巨大，因此對(duì)測試設(shè)備的要求是：快速、精準(zhǔn)、測試一致性好、故障率和維護(hù)成本低。 目前是TD-SCDMA終端批量生產(chǎn)階段，業(yè)界迫切需要快速的TD-SCDMA生產(chǎn)測試儀。R&S高速非信令測試儀CMW500能提供極高的測試速度、精度和測試能力，它能支持包括TD-SCDMA在內(nèi)的多個(gè)移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，正好滿足了業(yè)界的這一需求。 CMW500基于一個(gè)新的測試平臺(tái)，它的推出是源于現(xiàn)代的測試?yán)砟詈托枨�。由于現(xiàn)代的手機(jī)變得越來越復(fù)雜，不斷增加的新通信標(biāo)準(zhǔn)和新頻率分配使得測試需求越來越多，這大大提高了終端生產(chǎn)廠家的測試成本。因此，為了應(yīng)對(duì)多標(biāo)準(zhǔn)、多頻段帶來的測試時(shí)間和費(fèi)用的增長，除了盡可能提高儀器的測試速度外，還必需有全新的測試方法和理念。 從射頻性能和對(duì)未來無線通信的支持來說，CMW500頻率可選配為3.3GHz 或6GHz，中頻帶寬分別為分析儀40MHz和信號(hào)源70MHz。在設(shè)計(jì)該儀器時(shí)已經(jīng)充分考慮了未來無線技術(shù)的發(fā)展趨勢，這使得用戶能實(shí)現(xiàn)最低的測試費(fèi)用和投資的低風(fēng)險(xiǎn)性。CMW500單臺(tái)測試儀集成了強(qiáng)大的射頻分析儀和信號(hào)源以及全新的測試?yán)砟�，這確保了最高的測試性能，最小的體積和很低的功耗。 正如前面所說，為了進(jìn)一步提高測試速度，還需要?jiǎng)?chuàng)新的測試?yán)砟睢&S為芯片和無線設(shè)備生產(chǎn)商開發(fā)了R&S智能校準(zhǔn) (R&S Smart Alignment)測試技術(shù)。CMW500可以支持這種創(chuàng)新的測試技術(shù)，以及衍生的支持各種快速射頻校準(zhǔn)測試，如基于Rx/Tx功率掃描(Power Sweep)的射頻校準(zhǔn)方法。從而可以把終端的射頻校準(zhǔn)時(shí)間比傳統(tǒng)方法加快10倍。 另外，對(duì)于終端生產(chǎn)來說，如果盡量提高首次測試的通過率，可以減少誤測，從而也可以減少整體測試時(shí)間。而通過率的提高依賴于整個(gè)生產(chǎn)流程的優(yōu)化，這其中，儀器的測試精度和一致性又是至關(guān)緊要的。R&S CMW500在絕對(duì)精度、測試可重復(fù)性和線性度方面極為出色，可以保證很高的首次測試通過率。 對(duì)于TD-SCDMA基站和直放站，R&S的推薦方案是FSP+SMJ00A。這是一套快速且經(jīng)濟(jì)的測試解決方案。SMJ配合內(nèi)置的K50/K51選件，可以產(chǎn)生不同電平和頻率的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，既可以測試發(fā)射機(jī)射頻模塊，也可以進(jìn)行接收機(jī)靈敏度BER/BLER測量。SMJ具有優(yōu)異的射頻性能和極快的頻率/電平穩(wěn)定時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)快速而準(zhǔn)確的測試。頻譜儀FSP配合內(nèi)置的K76選件，可以測試發(fā)射模塊的指標(biāo)，如功率、PVT、誤差矢量幅度(EVM)、頻率誤差以及頻譜特性等。其測試速度很快而且精度很高。用SMJ和FSP可以輕松搭建基站和直放站測試系統(tǒng)。 網(wǎng)絡(luò)部署和規(guī)劃、優(yōu)化測試 路測系統(tǒng)是該階段的重要測試設(shè)備。R&S的TSMQ/TSMU/TSML系列是高性能、全頻段、多標(biāo)準(zhǔn)的無線分析儀，是路測系統(tǒng)里的核心設(shè)備。它獨(dú)立于測試手機(jī)，用于測量和分析無線信號(hào)。在進(jìn)行連續(xù)波(CW)測試時(shí)有著極高的測試速度，因此可以在滿足李氏定律的前提下實(shí)現(xiàn)多頻點(diǎn)、高移動(dòng)速度的測試，為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化提供重要的數(shù)據(jù)。R&S的ROMES覆蓋測試軟件是一個(gè)通用的路測平臺(tái)，它可以連接測試手機(jī)、GSP、TSMx，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種通信標(biāo)準(zhǔn)的路測。 在網(wǎng)絡(luò)部署時(shí)，還必須考慮電磁環(huán)境的問題。在無線通信高速發(fā)展的同時(shí)，民眾對(duì)環(huán)境中的電磁輻射水平的關(guān)注也在提高。為了實(shí)施對(duì)環(huán)境電磁場的測量，羅德與施瓦茨公司推出了便攜式的環(huán)境電磁場測試系統(tǒng)R&S TS-EMF：它由場探頭和頻譜儀(FSH或FSL)組成，外帶測試軟件R&S RFEX，方便對(duì)空間區(qū)域電磁場進(jìn)行準(zhǔn)確測量和統(tǒng)計(jì)評(píng)估，如圖2所示。
要準(zhǔn)確可靠地評(píng)估某一基站的輻射效應(yīng)，不僅要對(duì)其電磁場進(jìn)行全面的短周期、長周期測量，而且需要在較大區(qū)域范圍進(jìn)行測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)。至今，有兩種方法測量環(huán)境電磁效應(yīng)：用全向場探頭進(jìn)行寬帶測量或用方向性天線進(jìn)行頻率選擇性測量。R&S的TS-EMF綜合了兩種測量方法的優(yōu)點(diǎn)：用全向性天線在30M~3GHz進(jìn)行頻率選擇性測量。測試軟件R&S RFEX專用于環(huán)境的電磁兼容應(yīng)用，方便對(duì)人員密集區(qū)域的電磁場進(jìn)行準(zhǔn)確測量和統(tǒng)計(jì)評(píng)估，對(duì)某些位置(如學(xué)校)可長時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測(幾天或幾周)，從而給出科學(xué)、準(zhǔn)確的評(píng)估。 結(jié)語 作為一種新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，TD-SCDMA在技術(shù)的成熟性和商用經(jīng)驗(yàn)方面稍顯欠缺，因此大量的測試工作是保證其成功商用的基本前提。除了射頻測試以外，在業(yè)務(wù)和互聯(lián)互通等方面的測試也非常重要。 |
