CN100488064C - 一种终端杂散测试系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种终端杂散测试系统和方法，所述系统包括分析仪、基站模拟器和自动控制仪。所述自动控制仪和基站模拟器相连接，向基站模拟器发送控制命令，使基站模拟器产生射频信号；所述自动控制仪和分析仪相连接，向分析仪发送控制命令，从分析仪读取测试结果。通过本发明可以提高带外杂散的测试效率；对多台分析仪进行控制，实现并行测试；方便进行测试结果和图形的保存。

Description

一种终端杂散测试系统和方法

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及一种终端杂散测试系统和方法。

背景技术

终端的发射机传导杂散性能是衡量其射频性能的重要技术指标之一。发射机传导杂散性是在指配信道带外频率上的杂散，对发射机传导杂散性的测试是指对被测终端连续发射期间的杂散发射的测试。杂散发射指的是在必要带宽之外某个或某些频率上的发射，包括：谐波发射、寄生发射、互调产物以及变频产物。其中，谐波发射指频率为占用频带内频率的整数倍的杂散发射；寄生发射指既不依赖于发射机的载频、特征频率而产生，也不依赖于产生载频、特征频率的本地振荡器而产生的发射，它是一种偶然产生的杂散发射；互调产物为任何两个或两个以上的频率信号，在发射机的非线形特性的作用下，所形成的新的频率成分；变频产物为在形成载频或特征频率的过程中所产生的任何杂散频率的发射，其中不包括载频和特征频率的谐波及整数倍频率。

一般来说，在中心频率两侧，必要带宽处或以外的发射都是杂散发射，其结果主要是用于衡量终端在连续发射期间是否会对工作于其它各个频段的电子设备产生干扰。

目前，关于测试终端的发射机传导杂散性能的标准有：全球通用的标准TIA/EIA IS-98D或者98E和由信息产业部颁布的YD/T 1050。在这两个标准中，对于终端的发射机传导杂散测试方法基本相同。

图1为现有的终端杂散测试系统的连接图。如图1所示，该系统包括分析仪、基站模拟器和射频开关。

其中，基站模拟器与射频开关相连，用于对基站状况进行模拟，通过射频开关为终端提供射频信号；射频开关的三个端口分别与基站模拟器、分析仪和被测终端相连接，提供分路、合路的功能；分析仪与射频开关相连接，通过射频开关，接收终端发送的射频信号，并对该射频信号进行分析，得到测试结果；终端连接有电源，用于向终端供电，电源还受到自动控制仪控制。

所述分析仪可以是频谱分析仪、发射机测试分析仪、信号分析仪等。

所述射频开关也可以是分路合路器。

具体实现步骤如下：

首先，在被测终端和基站模拟器之间建立呼叫连接，手动进行参数设置；

需要设置的参数有：前向业务信道的功率为-104dBm/1.23MHz，导引信道的功率为-7.0dB，业务信道的功率为-15.6dB，终端发射最大功率，测试的频率范围，测试的参考功率电平，测试的分辨率带宽等。

然后，利用分析仪测试位于终端发射机频段中心频率4MHz以外的各个频段的杂散，并记录各频段的杂散发射的功率值。

具体的要求参见下面的表格：

表1 带外杂散的指标要求

 

序号	频段(偏离发射机频段中心频率4MHz以上的频率值，以发射机中心频率为830MHz举例说明)	指标要求(/分辨率带宽)
			1	9～150kHz	-36dBm/1kHz
2	150kHz～30MHz	-36dBm/10kHz
			3	30MHz～826MHz	-36dBm/100kHz
4	834MHz～1GHz	-36dBm/100kHz
			5	1GHz～3GHz	-30dBm/1MHz
6	3GHz～12.75GHz	-30dBm/1MHz

通过对测试过程中用于连接测试仪器和被测终端的电缆的频率特性分析可以得出，测试时信号经过电缆传输后功率会减少，也就是说线缆会对信号有衰减，而且每个频段线缆的衰减值会不一样，因此，对每个频段都要分别进行线缆衰减值的校准。

手动校准的方法是：分别将基站模拟器和分析仪设置为需要测试的频段，分析仪测试输入的射频信号功率，通过分析仪得到射频开关和分析仪之间的通路101和基站模拟器和射频开关之间的通路103，以及与之相连的端口的衰减值。控制射频开关，让基站模拟器的输出端口和输入端口分别与通路103相连，即可得到通路103的衰减，第一次校准测得的通路101和通路103的衰减值减去第二次测得的通路103的衰减值即可得出通路101的衰减值。射频开关和被测终端之间的通路102的衰减值直接根据线缆的规格书所给出的值得出。

在测试完成之后，为了在报告中给出形象化的测试结果，还需要手动抓取分析仪测试的各个频段的频谱图形。

手动抓取频谱图形的方法是：PC机通过软件与仪器连接，并通过手动对PC发起截取图形界面的命令抓取测试仪器当前显示的界面，并手动将读取到的图形文件保存到指定的路径中。

从上述测试过程的分析可以看出，现有的终端的发射机传导杂散测试方法需要手动设置多个参数，测试时间长，测试的效率低，容易出现错误；不方便进行测试结果的保存和图形的保存，而且无法并行测试。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的一个目的就是提供一种终端杂散测试系统，可以对多台分析仪进行控制，实现并行测试并方便进行测试结果和图形的保存。

本发明的另一目的在于，提供一种终端杂散测试方法，提高带外杂散的测试效率。

本发明的终端杂散测试系统，包括分析仪、基站模拟器，还包括自动控制仪，所述自动控制仪和基站模拟器相连接，向基站模拟器发送控制命令，使基站模拟器产生射频信号；所述自动控制仪和分析仪相连接，向分析仪发送控制命令，从分析仪读取测试结果。

所述终端杂散测试系统，还包括射频开关，所述射频开关分别与分析仪、基站模拟器和自动控制仪相连，自动控制仪向射频开关发送控制命令，控制射频开关与基站模拟器的通路以及射频开关与分析仪的通路的通断。

所述射频开关为分路合路器。

所述自动控制仪包括参数设置模块、测试模块和记录模块，其中，

参数设置模块用于对终端杂散测试系统中其他仪器进行初始参数设置；

测试模块用于向终端杂散测试系统中其他仪器发送测试命令，并读取这些仪器的测试结果，将测试结果传送到记录模块；

记录模块用于记录测试模块传送来的测试结果。

所述自动控制仪还包括校准模块，用于测量射频通路的衰减值，把该衰减值分别写入到分析仪和基站模拟器中。

所述终端杂散测试系统，还包括通用总线接口(GPIB)，所述自动控制仪通过GPIB接口与分析仪、基站模拟器和射频开关相连接。

所述分析仪为频谱分析仪、发射机测试分析仪或信号分析仪。

本发明的终端杂散测试方法，包括以下步骤：

步骤A，自动测试仪向分析仪和基站模拟器发送测试控制命令进行测试，并将测试结果返回自动测试仪；

步骤B，自动测试仪记录分析仪返回的测试结果。

在步骤A之前还包括初始化步骤：

A0，自动测试仪向分析仪和基站模拟器发送初始化控制命令，对分析仪和基站模拟器进行初始参数设置。

所述初始参数为基站模拟器输出信号的功率、频率，分析仪的输入频率范围、参考电平和分辨率带宽，电源的电压值，终端的最大发射功率。

所述终端的最大发射功率由自动测试仪通过基站模拟器设置，或由自动测试仪直接对终端设置。

所述步骤A之前还包括以下步骤：

步骤A1，自动控制仪向分析仪和基站模拟器发送测试控制命令，测试通路衰减值；

步骤A2，自动控制仪向分析仪和基站模拟器发送参数设置控制命令，将通路衰减值写入基站模拟器和分析仪。

所述控制命令为GPIB控制命令。

本发明的终端杂散测试系统和方法提高了带外杂散的测试效率；可以对多台分析仪进行控制，实现并行测试；同时可以方便地进行测试结果和图形的保存。

附图说明

图1为现有的终端杂散测试系统的连接图；

图2为本发明终端杂散测试系统具体实施例的连接图；

图3为本发明终端杂散测试系统的自动控制仪的模块图；

图4为本发明终端杂散测试方法的校准过程的流程图；

图5为本发明终端杂散测试方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图2～5及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图2为本发明终端杂散测试系统具体实施例的连接图，其中，该终端杂散测试系统包括分析仪、射频开关、基站模拟器，与现有的终端杂散测试系统的不同之处在于，本发明的终端杂散测试系统还包括自动控制仪，该自动控制仪分别与分析仪、基站模拟器和射频开关相连接，用于对分析仪、基站模拟器和射频开关进行控制，包括参数设置，发送测试命令，接收并存储测试结果等。

其中，基站模拟器和射频开关之间的通路103，射频开关和分析仪之间的通路101，用屏蔽较好的同轴电缆相连；射频开关和被测终端之间的通路102用终端特制的测试电缆相连；终端连接有电源，用于向终端供电，电源与被测终端之间的通路108用给终端电源线相连，电源还受到自动控制仪控制；自动控制仪与分析仪、射频开关、基站模拟器、电源之间的通路104，105，106，107分别通过GPIB接口，以及GPIB自动测试控制电缆相连。

所述分析仪可以是频谱分析仪、发射机测试分析仪、信号分析仪等。

所述射频开关也可以是分路合路器。

所述电源为数字稳压电源。

图3为本发明终端杂散测试系统的自动控制仪的模块图，如图3所示，自动控制仪包括校准模块、参数设置模块、测试模块、记录模块。

其中，校准模块用于测量射频通路的衰减值，并把该衰减值分别写入到分析仪和基站模拟器中；

参数设置模块用于对终端杂散测试系统中其他仪器进行初始参数设置；

测试模块用于向终端杂散测试系统中其他仪器发送测试命令，并读取这些仪器返回的测试结果，将测试结果传送到记录模块；

记录模块用于记录测试模块传送来的测试结果。

以下将结合附图2～5说明本发明终端杂散测试系统的测试方法过程。

按照图2连接好各测试设备。终端可以先不开机。将基站模拟器，分析仪，射频开关打开，预热30分钟，以便让仪器工作稳定；

在自动控制仪的记录模块中存储需要测试的所有频段和电压。

需要测试的所有频段为位于终端发射机频段中心频率4MHz以外的各个频段。

需要测试的电压一般根据终端工作的电压范围取高中低三个不同的电压值进行测试。比如4.2V，3.8V和3.6V等。

1)自动控制仪测试各射频通路的衰减值，并把该衰减值分别写入基站模拟器和分析仪。

图4为本发明终端杂散测试方法的校准过程的流程图，具体步骤如下：

11)自动控制仪向分析仪和基站模拟器发送GPIB测试控制命令，测试通路衰减值；

111)自动控制仪向基站模拟器和分析仪发送控制命令，设置基站模拟器发送的射频信号的频率和功率值，以及分析仪的测试频段；

自动控制仪通过GPIB接口和GPIB自动测试控制电缆向基站模拟器和分析仪发送GPIB命令，将基站模拟器的输出频率设置为所测频段的中间频率，输出功率设置为-30dBm；将分析仪的测试频段设置为所测频段。

所测频段为自动控制仪的记录模块中存储需要测试的第一频段。

当测试频率范围大于1GHz时，对于被测终端发射机工作频率的2倍频，3倍频等频率点要重点进行校准。

GPIB接口可以选用PCMCIA-GPIB+型号。

自动控制仪设置基站模拟器的频率的GPIB命令为：CALL::CHANel；

自动控制仪设置基站模拟器的功率的GPIB命令为：CALL::POWEr。

112)分析仪测试基站模拟器发出的射频信号的功率，得到各通路的衰减值；

1121)测试射频开关和分析仪之间的通路101，基站模拟器和射频开关之间的通路103这两个通路总的衰减值；

自动控制仪通过GPIB接口和GPIB自动测试控制电缆向基站模拟器发送GPIB命令，使基站模拟器与被测终端建立呼叫；

建立呼叫的GPIB命令为：CALL::ORIGinate；

分析仪通过射频开关，接收并测量基站模拟器发出的射频信号；

自动控制仪从分析仪获取射频信号功率；

自动控制仪从分析仪获取测试结果的GPIB命令为：

SendCmdReadBuf。

将基站模拟器的输出射频信号功率减去分析仪测得的射频信号功率，得到101和103两个射频通路以及与之相连的端口的衰减值。

1122)测试101，102，103通路的衰减值；

自动控制仪通过GPIB接口和GPIB自动测试控制电缆向基站模拟器发送GPIB命令设置基站模拟器的输出功率。

自动控制仪发送GPIB命令，控制射频开关，使基站模拟器的输出端口与输入端口连通，由于基站模拟器既可以作为信号发生仪器也可以作为信号分析仪或频谱分析仪，当基站模拟器的输出端口与输入端口连通后，基站模拟器作为信号分析仪或频谱分析仪，因此，由基站模拟器的输入端口测得射频信号经过103通路后的输出功率；

将基站模拟器输入端口测得的功率值减去基站模拟器设置的输出功率值，得到103通路的衰减值；

第一次校准101和103通路的衰减值减去第二次103通路的衰减值得到101通路的衰减值；

102的通路衰减值直接根据线缆的规格书所给出的值得出。

也可以将被测终端通过USB线与自动控制仪相连接，由自动控制仪的参数设置模块通过USB线直接向终端发送终端专有命令，直接得到终端的发射功率，然后，用终端的发射功率减去基站模拟器的输入功率，得到102和103通路的衰减值；用终端的发射功率减去分析仪的输入功率，得到101和102通路的衰减值。

12)自动控制仪通过不同的GPIB命令把101和102通路的衰减值写入到分析仪中，把102和103通路的衰减值写入到基站模拟器中。

自动控制仪设置分析仪衰减值的GPIB命令为：SetRefInputAtten；

自动控制仪设置基站模拟器衰减值的GPIB命令为：

SYStem::CORRection::GAIN。

图5为本发明终端杂散测试方法的流程图，具体步骤如下：

2)自动测试仪向分析仪、基站模拟器、电源和终端发送初始化控制命令，对分析仪、基站模拟器、电源和终端进行初始参数设置。

自动控制仪的参数设置模块通过通过GPIB接口和GPIB自动测试控制电缆发送GPIB命令设定基站模拟器输出信号的功率，频率，分析仪的输入频率范围、参考电平和分辨率带宽，电源的电压值，终端的最大发射功率等；

对终端的最大发射功率的设置可以由自动控制仪的参数设置模块将基站模拟器的输出功率设置为在终端发射最大发射功率时基站模拟器的输出功率(-104dBm/1.23MHz)，由基站模拟器来控制终端输出最大发射功率；也可以将被测终端通过USB线与自动控制仪相连接，由自动控制仪的参数设置模块通过USB线直接向终端发送终端专有命令，设置终端输出最大发射功率。

电源的电压值在自动控制仪的记录模块中，这里首先设置为记录模块中存储的第一个需要测试的电压值。

初始化GPIB命令为：InitData；

设置分析仪频率范围的GPIB命令为：SetSpanFreq；

设置频谱分析参考电平的GPIB命令为：SetRefLvlOffset。

3)自动测试仪确认参数初始化完成后，向分析仪、基站模拟器、电源、终端和射频开关发测试控制命令进行测试，并将测试结果返回自动测试仪；

31)自动控制仪的测试模块控制基站模拟器，建立呼叫连接；

基站模拟器建立呼叫的GPIB命令为：CALL::ORIGinate。

32)自动控制仪的测试模块通过GPIB接口和GPIB自动测试控制电缆向基站模拟器发送GPIB命令，将基站模拟器的输出频段设置为记录模块中存储的第一个需要测试的频段值；

33)自动控制仪的测试模块通过GPIB接口和GPIB自动测试控制电缆发GPIB控制命令，控制射频开关导通；

34)自动控制仪的测试模块通过GPIB接口和GPIB自动测试控制电缆向分析仪发送GPIB命令，控制分析仪读取测试结果。

分析仪读取的测试结果为：最大功率值，由分析仪直接得到。

自动控制仪的测试模块从分析仪获取测试图像界面的GPIB命令为：

MEMory:STORe:SCReen<‘file_name’>；

重复执行步骤32)到34)，直至所有频段测试完成。

4)自动测试仪将分析仪返回的测试结果记录到记录模块。

自动控制仪的记录模块将测试结果写入到文本文档中，并将文本文档保存到事先设置好的存取路径中。

为了在报告中给出形象化的测试结果，还需要抓取分析仪测试的各个频段的频谱图形，以便在报告中给出形象化的测试结果，自动控制仪通过GPIB命令进行抓图：

该命令为：MEMory:STORe:SCReen<‘file_name’>。

自动控制仪的记录模块将抓图结果以图形文件的形式保存到相应的目录。

重复执行步骤2)至4)，直至所有电源电压值测试完成。

所述分析仪可以是频谱分析仪，发射机测试仪或信号分析仪。

自动控制仪对分析仪、射频开关、基站模拟器和电源的控制也可以通过串口实现。

自动控制仪的软件设计与实现软件开发环境是美国NI公司的测控系统专用软件平台LabWindows/CVI。LabW indows/CVI是一种面向对象的可视化编程环境，以ANSIC为核心，以各种库函数为基础，为仪器控制、自动测试和数据采集等提供了开发平台。

本发明的终端杂散测试系统还可以连接多个分析仪，同时进行多个频段的测试，具体方法如下：按照测试频率范围要求将多个分析仪分别设置为不同的频率范围，以及对应的参考功率电平和分辨率带宽。测试时分别读取各个分析仪的测试结果和图形；对每个频段的测试与步骤1)至步骤4)所述的测试过程相同，在此不再赘述。

与单个分析仪相比利用多个分析仪测试可以在更短的时间内得到多个不同频段的测试结果和测试图形，进一步提高测试效率。

本发明的终端杂散测试系统和方法的有益效果是：

1.提高了带外杂散的测试效率；

2.既可以自动保存测试的结果，作为是否满足标准要求的结论，也可以自动抓取测试结果的图形，作为入网和认证测试的报告；

3.具有可扩展性，可以对多台分析仪进行控制，实现并行测试，进一步提高测试效率。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种终端杂散测试系统，包括分析仪、基站模拟器，其特征在于，还包括自动控制仪和射频开关，所述自动控制仪和基站模拟器相连接，向基站模拟器发送控制命令，使基站模拟器产生射频信号；所述自动控制仪和分析仪相连接，向分析仪发送控制命令，从分析仪读取测试结果；

所述射频开关分别与分析仪、基站模拟器和自动控制仪相连，自动控制仪向射频开关发送控制命令，控制射频开关与基站模拟器的通路以及射频开关与分析仪的通路的通断；

所述自动控制仪包括校准模块、参数设置模块、测试模块和记录模块，其中，

校准模块用于测量射频通路的衰减值，把该衰减值分别写入到分析仪和基站模拟器中；

参数设置模块用于对终端杂散测试系统中其他仪器进行初始参数设置；

测试模块用于向终端杂散测试系统中其他仪器发送测试命令，并读取这些仪器的测试结果，将测试结果传送到记录模块；

记录模块用于记录测试模块传送来的测试结果。

2.如权利要求1所述的终端杂散测试系统，其特征在于，所述射频开关为分路合路器。

3.如权利要求1所述的终端杂散测试系统，其特征在于，还包括通用总线接口，所述自动控制仪通过通用总线接口与分析仪、基站模拟器和射频开关相连接。

4.如权利要求1、2或3所述的终端杂散测试系统，其特征在于，所述分析仪为频谱分析仪、发射机测试分析仪或信号分析仪。

5.一种终端杂散测试方法，包括以下步骤：

步骤A01，自动控制仪向分析仪和基站模拟器发送测试控制命令，测试通路衰减值；

步骤A02，自动控制仪向分析仪和基站模拟器发送参数设置控制命令，将通路衰减值写入基站模拟器和分析仪；

步骤A03，自动测试仪向分析仪和基站模拟器发送初始化控制命令，对分析仪和基站模拟器进行初始参数设置；

步骤A，自动测试仪向分析仪和基站模拟器发送测试控制命令进行测试，并将测试结果返回自动测试仪；

步骤B，自动测试仪记录分析仪返回的测试结果。

6.如权利要求5所述的终端杂散测试方法，其特征在于，所述初始参数为基站模拟器输出信号的功率、频率，分析仪的输入频率范围、参考电平和分辨率带宽，电源的电压值，终端的最大发射功率。

7.如权利要求6所述的终端杂散测试方法，其特征在于，所述终端的最大发射功率由自动测试仪通过基站模拟器设置，或由自动测试仪直接对终端设置。

8.如权利要求5、6或7所述的终端杂散测试方法，其特征在于，所述控制命令为通用总线接口控制命令。

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