CN101166067B - Cdma移动终端辐射杂散测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CDMA移动终端辐射杂散测试装置及方法。现有大型微波暗室的造价高，测试系统庞大昂贵，需要开发相应的测试控制软件。为解决上述问题，本发明CDMA移动终端辐射杂散测试装置为，一个宽带横电磁波室分别与一个通信通道和一个测试通道相连。本发明CDMA移动终端辐射杂散测试方法，包括以下步骤：(1)分别测量通信通道的能量损耗和测试通道的能量损耗；(2)建立待测CDMA移动终端与测量通信通道以及待测CDMA移动终端与测试通道的连接，构建测试环境；(3)测试所述待测CDMA移动终端。本发明采用实验室常用设备，构建了一套CDMA移动终端辐射杂散测试环境和测试方法，灵活方便、准确实用。
Description
技术领域
本发明涉及一种CDMA移动终端辐射杂散测试装置及方法。
背景技术
近年来无线通信尤其是移动通信技术发展迅猛，由此带来的电磁兼容(EMC)问题也愈来愈复杂，EMC测试成了移动通信终端进入绝大多数市场的强制性要求，也是终端性能非常重要的一个测试项。其中的辐射杂散测试主要针对移动终端在从空间辐射出的杂散波信号能量，要求在一个相当宽的频带范围内辐射能量低于一定的限值。尤其当要求移动终端在测试过程中处于最大输出功率状态的时候，此时终端辐射杂散也最强，在一个宽频带内控制杂散波能量对于产品开发工程师是一个比较棘手的难题，经常需要在产品开发周期内对产品进行预测试，便于及早发现辐射杂散能量超标的根源并解决问题，所以需要一种灵活便捷且可信度较高的测试方法，而常规的微波暗室造价昂贵、系统庞大，不适合实验室测量等场合。本发明介绍了一种实用的辐射杂散测试方法，测试方法灵敏、准确，可信度高。
由于辐射杂散测试要求被测信号与外界干扰信号之间有效隔离，所以需要采用屏蔽测量技术。目前业界广泛采用微波暗室，它的基本测量方法是将测量设备和辐射接收设备如天线等同时置于暗室内部，避免了外界信号对测量过程的干扰。测试过程中关闭微波暗室房门，被测CDMA移动终端置于暗室的转台上，暗室外的模拟基站(多使用CDMA综测仪)连接到天线A上，通过耦合方式与被测终端建立耦合呼叫，接收天线B接收被测终端辐射的杂散信号，并传递到暗室外测试系统的EMI接收仪上实时显示。通过转台旋转，可以实时测量最强辐射方向上被测终端的辐射杂散信号能量。
然而，大型微波暗室的造价高，测试系统庞大昂贵，同时经常需要开发相应的测试控制软件，主要应用于自动化测试领域，多见于专门EMC测试机构。
近年来屏蔽小室测量技术由于体积小，应用灵活，价格低廉等特点而得到迅速发展，它将被测设备置于测量装置内部，测量设备置于外部，以避免外界信号对测量信号的干扰，与微波暗室相比，测量设备本身仍处于复杂的干扰环境下，有可能对测量结果产生较大的影响，实际应用中应特别注意，本发明中也作了特殊处理。
本发明采用宽带TEM Cell以及其他设备构建了一套辐射杂散测试系统，利用这一套系统测试CDMA移动终端辐射杂散性能方便实用，准确度高，可以应用于实验室辐射杂散测试等场合。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明提供一种CDMA移动终端辐射杂散测试装置及方法，能够灵活的构建测试环境，简化CDMA终端辐射杂散测试方法并保持测试结果的准确性。
为了达到上述发明目的，本发明CDMA移动终端辐射杂散测试装置，一个宽带横电磁波室分别与一个通信通道和一个测试通道相连；
所述通信通道为与宽带横电磁波室串联的微波功分器、与微波功分器第一通信端串联的基站模拟器；宽带横电磁波室、微波功分器、基站模拟器之间用射频测试线缆连接；其中，基站模拟器通过微波功分器向宽带横电磁波室发送呼叫信号；
所述测试通道为与宽带横电磁波室串联的微波功分器、与微波功分器第二通信端串联的可调式陷波器以及与可调式陷波器输出端串联的频谱仪；宽带横电磁波室、微波功分器、可调式陷波器、频谱仪之间用射频测试线缆连接；其中，将被测的CDMA移动终端置入宽带横电磁波室之后，宽带横电磁波室中发出的CDMA移动终端辐射信号通过微波功分器传送给可调式陷波器，所述可调式陷波器过滤掉CDMA移动终端工作频带主信号，将剩余的CDMA移动终端辐射杂散信号传送到频谱仪；
所述微波功分器为所述通信通道与测试通道共有。
上述的CDMA移动终端辐射杂散测试装置中，测试通道中连接在频谱仪前端的可调式陷波器，其陷波频带中心频率和带宽可根据被测CDMA移动终端与基站模拟器的通信参数来调节。
上述的CDMA移动终端辐射杂散测试装置中，包括以下步骤：
(1)分别测量通信通道的能量损耗和测试通道的能量损耗；
(2)建立被测CDMA移动终端与通信通道以及被测CDMA移动终端与测试通道的连接，构建测试环境，包括：宽带横电磁波室分别与通信通道和测试通道相连；其中，
所述通信通道为与宽带横电磁波室串联的微波功分器、与微波功分器第一通信端串联的基站模拟器；所述测试通道为与宽带横电磁波室串联的微波功分器、与微波功分器第二通信端串联的可调式陷波器以及与可调式陷波器输出端串联的频谱仪；
(3)将被测的CDMA移动终端置入宽带横电磁波室，测试所述被测CDMA移动终端，包括： 设置基站模拟器参数；基站模拟器通过通信通道呼叫被测CDMA移动终端，被测CDMA移动终端产生的辐射信号传入测试通道；根据被测CDMA移动终端工作的发射信道中心频率设置可调式陷波器的陷波中心频率，使所述可调式陷波器的陷波带宽参数保持与CDMA终端工作发射信号带宽一致；调整频谱仪参数，读取被测CDMA移动终端在测试通道中的辐射杂散信号值。
上述的CDMA移动终端辐射杂散测试装置中，步骤(1)中：
通信通道能量损耗为被测CDMA移动终端通过宽带横电磁波室与微波功分器之间的射频测试线缆、微波功分器、以及微波功分器与基站模拟器之间的射频测试线缆的能量损耗；
测试通道能量损耗为被测CDMA移动终端通过宽带横电磁波室与微波功分器之间的射频测试线缆、微波功分器、微波功分器与可调式陷波器之间的射频测试线缆、可调式陷波器、可调式陷波器与频谱仪之间的射频测试线缆的能量损耗。
上述的CDMA移动终端辐射杂散测试装置中，其特征在于：
通信通道能量损耗的测量方法为：
(1A1)用标准信号源取代宽带横电磁波室与微波功分器串联，用频谱仪取代基站模拟器与微波功分器第一通信端串联；
(1A2)标准信号源发出信号，频谱仪测量经过通信通道后所述标准信号源发出信号的信号值；
(1A3)用标准信号源发出的信号值与频谱仪测量到的标准信号源发出的信号值的差值，加上所述宽带横电磁波室的标称损耗，得到通信通道能量损耗；
测试通道能量损耗的测量方法为：
(1B1)用标准信号源取代宽带横电磁波室与微波功分器串联；
(1B2)标准信号源发出信号，频谱仪测量经过测试通道后所述标准信号源发出信号的信号值；
(1B3)用标准信号源发出的信号值与频谱仪测量到的标准信号源发出的信号值的差值，加上所述宽带横电磁波室的标称损耗，得到测试通道能量损耗。
上述的CDMA移动终端辐射杂散测试装置中，所述步骤(2)中被测CDMA移动终端置入宽带横电磁波室，通过宽带横电磁波室建立与通信通道以及测试通道的连接。
上述的CDMA移动终端辐射杂散测试装置中，在步骤(32)与步骤(33)之间还包括：
步骤(A)：调整网络侧参数，降低基站模拟器小区功率，以测试被测CDMA移动终端在最大辐射信号功率下的辐射杂散。
本发明采用实验室常用设备，构建了一套CDMA移动终端辐射杂散测试环境和测试方法，与常规测试环境和测试方法相比具有灵活方便、准确实用的特点。
附图说明
图1为通信通道设备连接示意图；
图2测试通道损耗测量设备连接示意图；
图3为测试环境设备连接示意图；
图4为测试流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明：
本发明为了简化CDMA终端辐射杂散测试方法并保持测试结果的准确性，提供了一种灵活的测试环境构建和测量方法。需要采用的设备包括：宽带横电磁波室(TEM Cell)一台，微波功分器一个，CDMA基站模拟器、可调式陷波器、频谱仪各一台，低损耗射频测试线缆若干。宽带TEM Cell实现被测CDMA终端与外界干扰的有效隔离；微波功分器完成测试通道与通信通道的分离；CDMA基站模拟器完成与终端的耦合呼叫与保持，并可以设置参数调整移动终端处于最大发射功率等各种工作状态；频谱仪用来观测辐射杂散信号能量值。此外在开始测试两条通道的路径损耗时还需要一台标准信号源。
由于CDMA系统采用频分双工(FDD)模式，移动终端发射机和接收机在测试过程中一直处于工作状态，而且工作频带相对固定，为了提高测试结果的准确性，我们在测试通道上采用可调式陷波器滤掉了CDMA终端工作频带的主信号。由于去除了频谱仪上主信号的干扰，防止了主信号在频谱仪内部混频产生伪杂散信号，提高了频谱仪测试数值的准确性。可调式陷波器主要调节的是陷波频带的中心频点，而陷波频带的带宽就是CDMA移动终端的工作频带带宽。由于采用低损耗射频测试线缆连接测试设备，有效的避免了外界环境对测试设备的干扰和影响。
测试环境包含两条信号通道，一条是通信通道，保持终端处于呼通状态，从基站模拟器通过微波功分器连接到宽带TEM Cell的输入端，其内部放入被测CDMA移动终端；另一条是 测试通道，完成辐射杂散的测试，在微波功分器的单端口方向与通信信道重合，在微波功分器的另一通信端通过可调式陷波器到频谱仪，所有设备之间都通过射频连接器以及低损耗射频线缆连接。具体结构图见图3。
整个测试流程如图4所示，包含以下基本步骤：
步骤401：测量通信通道损耗并记录结果；
步骤402：测量测试通道损耗并记录结果；
步骤403：按照图3用低损耗射频测试线缆连接各测试设备，构建测试环境：一个宽带横电磁波室分别与一个通信通道和一个测试通道相连；
所述通信通道为与宽带横电磁波室串联的微波功分器、与微波功分器第一通信端串联的基站模拟器；宽带横电磁波室、微波功分器、基站模拟器之间用射频测试线缆连接；
所述测试通道为与宽带横电磁波室串联的微波功分器、与微波功分器第二通信端串联的可调式陷波器以及与可调式陷波器输出端串联的频谱仪；宽带横电磁波室、微波功分器、可调式陷波器、频谱仪之间用射频测试线缆连接；
步骤404：正确设置基站模拟器参数，建立与被测CDMA终端的耦合呼叫。如果需要在被测CDMA终端最大发射功率工作状态下测试辐射杂散，就需要在保证不中断通信的条件下降低基站模拟器小区功率并设置相应的网络侧参数。如果采用CDMA综合测试仪，我们同时也能从仪器上观测出终端的最大发射功率值。在如下的测试过程中需要一直保持被测CDMA终端与基站模拟器的通信不中断；
步骤405：根据测试中被测CDMA终端工作的发射信道中心频率设置可调式陷波器的陷波中心频率，其陷波带宽参数保持与CDMA终端工作发射信号带宽一致；
步骤406：设置合适的频谱仪参数，主要是分辨率带宽RBW、视频滤波器带宽VBW以及幅度衰减等，准确读取频谱仪上测量出的辐射杂散功率值。如果步骤402中测量的测试通道损耗已经计入频谱仪偏置(offset)参数设置，则此时的测量值就是被测终端的辐射杂散功率。
步骤407：如果步骤402中测量的测试通道损耗已经计入频谱仪偏置(offset)参数设置，则此时的测量值减去整个测试通道损耗值才是最后的辐射杂散功率测量结果。
下面介绍本发明的优选实施例。
首先需要测试通信通道的能量插损，按照图1连接设备，基站模拟器选用常见的CDMA综 测仪，标准信号源发射0dBm的单频信号，标准信号源通过线缆1(低损耗射频测试线缆)连接微波功分器输入端，双输出的微波功分器的第一通信端通过线缆2(低损耗射频测试线缆)与频谱仪串联，此为通信通道；微波功分器第二通信端通过线缆3(低损耗射频测试线缆)串联50欧姆负载以保证准确测量通信通道，设置标准信号源发出信号，信号值与频谱仪测量值之间的差值即为线缆1、微波功分器和线缆2线损之和，再加上TEM Cell标称损耗就是整个通信通道的能量损耗。这一测量结果可以设置到CDMA综测仪的端口能量偏置或者衰减参数中，这样当终端处于最大发射功率工作状态的时候我们可以选择CDMA综测仪来观测被测CDMA终端发射的实际最大输出功率。
按照图2连接设备，标准信号源通过线缆1(低损耗射频测试线缆)连接微波功分器输入端，双输出的微波功分器的第二通信端通过线缆3与可调式陷波器输入端串联，所述可调式陷波器输出端通过线缆4(低损耗射频测试线缆)与频谱仪串联，此为测试通道；微波功分器第一通信端通过线缆2串联50欧姆负载以保证准确测量测试通道，设置信号源发出信号，发射能量与频谱仪测量值之间的差值即为线缆1、微波功分器、线缆3、陷波器、线缆4的测量路径的损耗总和，再加上TEM Cell标称损耗就是整个测量通道的能量损耗值。这一结果可以直接计入测试通道中频谱仪的功率偏置参数，从而最后频谱仪的观测结果就是终端辐射杂散的测试结果，否则频谱仪观测结果减去测试通道损耗才是实际的辐射杂散测量值。
接着按图3的连接方式构建测试环境，图3所示为整个测试环境的设备连接图，为了尽量减少路径损耗，连接各设备采用低损耗的射频测试线缆，而且由于各设备占用空间小，采用的测试线缆长度也比较小，从而最大限度的降低了能量的路径损耗。微波功分器单输入端到两个通信端的损耗一般为3dB，本方法中采取直接量测通道路径能量损耗，保证了测试结果的准确性和一致性。
我们采用CDMA综合测试仪模拟基站，以下以CDMA800MHz制式为例说明整个测试过程。CDMA移动终端开机后放入TEM Cell内部恰当位置，设置综测仪呼叫信道283，小区功率(Cell Power)设置为-75dBm，无线配置取环回(Loopback)业务模式，通过综测仪呼叫被测CDMA终端。此时也可以更改信道，在另一工作频点上进行测试。如果需要在终端最大发射功率工作状态下测试辐射杂散，在呼通后设置小区功率为-104dBm，反向功率控制选择All up bits选项，这样被测CDMA终端就处于最大发射功率状态。在如下的测试过程中需要一直保持被测CDMA终端与综测仪的通信不中断。
接下来需要设置可调式陷波器参数。将综测仪信道切换到384，此时CDMA终端的发射信号中心频点为836.52MHz，设置可调式陷波器的陷波中心频率为836.52MHz，陷波带宽参数设 为1.23MHz，这一数值与选择的信道无关，相对固定。
观测最后的测试结果需要设置合适的频谱仪参数。我们设RBW、VBW以及幅度衰减为自动档，trace state设置为100次平均，准确读取频谱仪上测量出的辐射杂散功率值。如果前面测量的测试通道损耗已经计入频谱仪偏置(offset)参数设置，则此时的测量值就是被测CDMA终端的辐射杂散功率，否则就需要减去整个测试通道损耗值才是最后的辐射杂散功率测量结果。
综上所述，通过搭建上文介绍的测试环境，利用上文叙述的测试方法，可以准确灵活的测试CDMA移动终端的辐射杂散，测试方法简单实用、测试结果准确可信，适用于CDMA移动终端辐射杂散的实验室测量等场合。
Claims (7)
1.一种CDMA移动终端辐射杂散测试装置，其特征在于：一个宽带横电磁波室分别与一个通信通道和一个测试通道相连；
所述通信通道为与宽带横电磁波室串联的微波功分器、与微波功分器第一通信端串联的基站模拟器；宽带横电磁波室、微波功分器、基站模拟器之间用射频测试线缆连接；其中，基站模拟器通过微波功分器向宽带横电磁波室发送呼叫信号；
所述测试通道为与宽带横电磁波室串联的微波功分器、与微波功分器第二通信端串联的可调式陷波器以及与可调式陷波器输出端串联的频谱仪；宽带横电磁波室、微波功分器、可调式陷波器、频谱仪之间用射频测试线缆连接；其中，将被测的CDMA移动终端置入宽带横电磁波室之后，宽带横电磁波室中发出的CDMA移动终端辐射信号通过微波功分器传送给可调式陷波器，所述可调式陷波器过滤掉CDMA移动终端工作频带主信号，将剩余的CDMA移动终端辐射杂散信号传送到频谱仪；
所述微波功分器为所述通信通道与测试通道共有。
2.根据权利要求1所述的CDMA移动终端辐射杂散测试装置，其特征在于：测试通道中连接在频谱仪前端的可调式陷波器，其陷波频带中心频率和带宽可根据被测CDMA移动终端与基站模拟器的通信参数来调节。
3.一种CDMA移动终端辐射杂散测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)分别测量通信通道的能量损耗和测试通道的能量损耗；
(2)建立被测CDMA移动终端与通信通道以及被测CDMA移动终端与测试通道的连接，构建测试环境，包括：宽带横电磁波室分别与通信通道和测试通道相连；其中，
所述通信通道为与宽带横电磁波室串联的微波功分器、与微波功分器第一通信端串联的基站模拟器；所述测试通道为与宽带横电磁波室串联的微波功分器、与微波功分器第二通信端串联的可调式陷波器以及与可调式陷波器输出端串联的频谱仪；
所述微波功分器为所述通信通道与测试通道共有；
(3)将被测的CDMA移动终端置入宽带横电磁波室，测试被测CDMA移动终端，包括：设置基站模拟器参数；基站模拟器通过通信通道呼叫被测CDMA移动终端，被测CDMA移动终端产生的辐射信号传入测试通道；根据被测CDMA移动终端工作的发射信道中心频率设置可调式陷波器的陷波中心频率，使所述可调式陷波器的陷波带宽参数保持与CDMA终端工作发射信号带宽一致；调整频谱仪参数，读取被测CDMA移动终端在测试通道中的辐射杂散信号值。
4.根据权利要求3所述的CDMA移动终端辐射杂散测试方法，其特征在于：步骤(1)中：
通信通道能量损耗为被测CDMA移动终端通过宽带横电磁波室与微波功分器之间的射频测试线缆、微波功分器、以及微波功分器与基站模拟器之间的射频测试线缆的能量损耗；
测试通道能量损耗为被测CDMA移动终端通过宽带横电磁波室与微波功分器之间的射频测试线缆、微波功分器、微波功分器与可调式陷波器之间的射频测试线缆、可调式陷波器、可调式陷波器与频谱仪之间的射频测试线缆的能量损耗。
5.根据权利要求4所述的CDMA移动终端辐射杂散测试方法，其特征在于：
通信通道能量损耗的测量方法为：
(1A1)用标准信号源取代宽带横电磁波室与微波功分器串联，用频谱仪取代基站模拟器与微波功分器第一通信端串联；
(1A2)标准信号源发出信号，频谱仪测量经过通信通道后所述标准信号源发出信号的信号值；
(1A3)用标准信号源发出的信号值与频谱仪测量到的标准信号源发出的信号值的差值，加上所述宽带横电磁波室的标称损耗，得到通信通道能量损耗；
测试通道能量损耗的测量方法为：
(1B1)用标准信号源取代宽带横电磁波室与微波功分器串联；
(1B2)标准信号源发出信号，频谱仪测量经过测试通道后所述标准信号源发出信号的信号值；
(1B3)用标准信号源发出的信号值与频谱仪测量到的标准信号源发出的信号值的差值，加上所述宽带横电磁波室的标称损耗，得到测试通道能量损耗。
6.根据权利要求3所述的CDMA移动终端辐射杂散测试方法，其特征在于：所述步骤(2)中被测CDMA移动终端置入宽带横电磁波室，通过宽带横电磁波室建立与通信通道以及测试通道的连接。
7.根据权利要求3所述的CDMA移动终端辐射杂散测试方法，其特征在于：所述步骤(3)还包括：
步骤(A)：调整网络侧参数，降低基站模拟器小区功率，以测试被测CDMA移动终端在最 大辐射信号功率下的辐射杂散。
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2006
- 2006-10-17 CN CN2006101499173A patent/CN101166067B/zh not_active Expired - Fee Related
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