CN101387680B - 多模无线电设备电磁骚扰测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多模无线电设备电磁骚扰测试系统，属于无线通信产品的电磁兼容测试技术领域，该系统包括：无线通信基站模拟器，接收机，陷波器组，系统控制台，射频开关仪，天线以及所述部件相互连接的线缆；各部件的连接关系为：所述系统控制台通过GPIB电缆分别与所述无线通信基站模拟器，接收机以及射频开关仪相连，所述组成陷波器组的各个陷波器连接在所述射频开关仪的各个开关之间，所述无线通信基站模拟器与通讯天线相连，所述射频开关仪与测量天线相连。本发明能够完成信息产业部标准YD1312.1标准中所规定的多模无线电设备的电磁骚扰测试项，且测试精度高，操作简便，自动化程度高，不确定度低。

Description

多模无线电设备电磁骚扰测试系统

技术领域

本发明属于无线通信产品的电磁兼容测试技术领域，尤其是多模无线电设备电磁骚扰测试。

背景技术

随着无线通信技术的发展，目前市场上出现了各类的多模无线电设备，如：同时具备蜂窝移动电话和无线局域网模块的产品，具备蜂窝移动电话和蓝牙的产品，以及双蜂窝移动电话模块的产品，此类产品在某些情况下多模的各个无线模块不能同时工作，此时的电磁骚扰测试可以遵照传统的电磁骚扰测试流程对每个模块分别进行测试，只要合乎相关的产品族标准即可。但是，对于支持多个无线模块同时工作的无线产品，单纯按照对各个模块分别进行测试不能体现其典型工作模式下的电磁骚扰，测试结果不具有代表性。故在2008年初，信息产业部针对此类产品制定了YD/T 1312.1《无线通信设备电磁兼容性要求和测量方法第1部分：通用要求》，在其规范性附录B中规定了多模终端电磁兼容测试导则。

但是，目前的所有的电磁兼容系统只是适用于普通的单模无线终端的测试，即只能完成多模终端的每个模式条件下的测试，而对于多模终端多个模式同时工作时的电磁骚扰则不能进行。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种多模无线通信产品的电磁骚扰测试系统，该测试系统遵照信息产业部通信行业标准YD/T1312.1《无线通信设备电磁兼容性要求和测量方法第1部分：通用要求》，能够完成该标准中所规定的对多模无线通信产品的电磁骚扰所有测试项，且测试精度高，操作简便，自动化程度高，不确定度低。

本发明提出的多模无线电通信产品的电磁骚扰测试系统，其特征在于，对多模无线电设备的电磁骚扰特性按照信息产业部标准YD1312.1进行检测，该系统包括：

无线通信基站模拟器，用于发送射频信号通过通信天线与被测多模无线电设备在相应的制式条件下建立起通信连接，并通过系统控制台的控制命令使得被测多模无线设备在每个模式下均保持最大功率发射的状态；

接收机，用于对电磁骚扰的接收，实现在标准中规定的对测试信号进行不同的加权，用以和标准限值进行比较；

由多个陷波器组成的陷波器组，用于衰减无线产品的载频功率；

由计算机及存储在其中的控制程序组成的系统控制台，用于对系统的各仪器进行控制，并对被测设备的电磁骚扰信号进行测试；

由多个开关组成的射频开关仪，用于进行不同的射频链路之间的切换；

测量天线，对被测多模无线电设备在30M~6GHz频率上进行测试，将测试的场强信号传给接收设备—接收机；

通信天线，用于在测试过程中建立起基站模拟器和被测设备之间的通信连接；

以及所述部件相互连接的线缆；

各部件的连接关系为：所述系统控制台通过GPIB电缆分别与所述无线通信基站模拟器，接收机以及射频开关仪相连，所述组成陷波器组的各个陷波器连接在所述射频开关仪的各个开关之间，所述无线通信基站模拟器与通讯天线相连，所述射频开关仪与测量天线相连，所述测量天线和通讯天线与被测设备置于同一个电磁兼容电波暗室内。

本发明的技术特点及效果

本发明所述系统放置在电磁兼容电波暗室内，该系统能够完成信息产业部通信行业标准YD/T1312.1《无线通信设备电磁兼容性要求和测量方法第1部分：通用要求》，能够完成该标准中所规定的对多模无线通信产品的的传导杂散，辐射杂散，传导连续骚扰，辐射连续骚扰测试，且测试精度高，操作简便，自动化程度高，不确定度低。

本系统采用接收机和陷波器组，辅以射频开关仪，基站模拟器，系统控制软件，天线组成了一套完整的电磁骚扰测试系统。

本系统中采用接收机作为电磁骚扰的接收设备，接收机根据标准的要求，能对被测设备的辐射信号进行不同的加权，使得测试结果符合相关电磁骚扰标准的要求，提高了系统的测试精度。

本发明采用高精度的陷波器组，极大的提高了测试的动态范围和稳定性，使整个系统的测试不确定度大大降低。

本发明的射频开关仪，在进行多模无线设备的电磁骚扰试验时可以通过调整射频开关仪的开关，保证可以同时进行多个模式的共同测试，并进行全自动转换，减少了手动操作，提高了测试不确定度。

附图说明

图1为本发明的多模无线电设备的电磁骚扰性能测试系统实施例组成结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明提出一种多模无线电通信产品的电磁骚扰性能测试系统，对多模无线电设备的电磁骚扰特性按照信息产业部标准YD1312.1进行检测，该系统包括：

无线通信基站模拟器，用于发送射频信号通过通信天线与被测多模无线电设备在相应的制式条件下建立起通信连接，并通过系统控制台的控制命令使得被测多模无线设备在每个模式下均保持最大功率发射的状态；

接收机，用于对电磁骚扰的接收，实现在标准中规定的对测试信号进行不同的加权，用以和标准限值进行比较；

由多个陷波器组成的陷波器组，用于衰减无线产品的载频功率；

由计算机及存储在其中的控制程序组成的系统控制台，用于对系统的各仪器进行控制，并对被测设备的电磁骚扰信号进行测试；

由多个开关组成的射频开关仪，用于进行不同的射频链路之间的切换；

测量天线，对被测多模无线电设备在30M~6GHz频率上进行测试，将测试的场强信号传给接收设备—接收机；

通信天线，用于在测试过程中建立起基站模拟器和被测设备之间的通信连接；

以及所述部件相互连接的线缆；

各部件的连接关系为：所述系统控制台通过GPIB电缆分别与所述无线通信基站模拟器，接收机以及射频开关仪相连，所述组成陷波器组的各个陷波器连接在所述射频开关仪的各个开关之间，所述无线通信基站模拟器与通讯天线相连，所述射频开关仪与测量天线相连。

本发明所述系统在天线部分放置于电磁兼容电波暗室内，其它测试仪器均置于电磁兼容电波暗室外，系统控制台通过控制所有的设备完成全自动化测试。

在本发明所述系统中通过射频开关仪的开关的开启、闭合动作，可以实现被测多模无线电设备通过不同的陷波器；这样，在进行不同试验时，只要改变射频开关仪的相应开关，就可以实现在不同陷波条件下的测试，这样，当多模无线电设备的多个模式同时打开时，即可以用射频开关仪将所有的陷波器均接入测试路径中，滤除所有的载频信号，提高系统的动态范围。本系统还可以根据具体情况，通过配置不同个数陷波器组成的陷波器组和不同个数开关组成的射频开关仪，可以极大的方便同时对多模无线电设备的电磁骚扰测试，该方式是一个完全自动化的测试系统，极大的提高了测试的稳定性和重复性，使整个系统的测试不确定度大大降低。

本发明的一种实施例进一步详细说明如下：

如图1所示，本实施例的多模无线电设备的电磁骚扰测量系统射频开关仪由开关AK1，AK2，AK3，AK4组成，型号均为N44476A，陷波器组由陷波器NF900，陷波器NF1800组成以及接收机ESI40，基站模拟器CMU200，测量天线9163，通信天线3102，采用安装有系统控制程序的PC机(Dell Dimension 5150)的系统控制台以及相互连接的线缆。其连接关系为：所述系统控制台通过GPIB电缆(图中用虚线表示)分别与所述无线通信基站模拟器，接收机以及开关AK1，AK2，AK3，AK4相连，所述组成陷波器A连接在所述开关1和开关2之间，陷波器B连接在开关3和开关4之间，同时开关1和开关3相互连接，开关2分别与开关3和开关4之间由射频电缆相连(图中用实线线表示)，所述无线通信基站模拟器与通讯天线相连，所述射频开关仪与测量天线相连，所述测量天线和通讯天线与被测设备置于同一个电磁兼容电波暗室内。

本实施例各部件的功能及配置分别说明如下：

射频开关仪中的开关AK1，AK2，AK3，AK4，型号为N44476A和陷波器NF900，陷波器NF1800以及接收机ESI40，基站模拟器CMU200为本实施例的核心设备；其中：

无线通信基站模拟器CMU200主要功能是与被测多模无线电设备在相应的制式条件下建立起通信连接(在多模情况下，可能需要多个基站模拟器使被测设备处于正常发射状态下)；建立通信连接时，基站模拟器CMU200发送射频信号给通信天线然后与被测多模无线电设备EUT建立连接，命令EUT以最大功率发射，测量天线9163测试EUT在某一个频段上(如30M~6GHz)上的电磁骚扰，通过不同射频开关仪开关不同的射频开关，使得测试结果经过不同的陷波器，最后将结果输出给接收机ESI40，记录EUT在相应频段上的电磁骚扰。

本实施例的陷波器A和陷波器B主要起提高整个系统的动态范围的作用，由于电磁骚扰信号一般较小，与无线通信设备的载频功率相比，通常载频功率均比骚扰信号大60～90dB，这样在测试过程中，电磁骚扰信号和载频信号同时都会进入接收机，在两个信号差距很大的情况下，不可能精确测试小的电磁骚扰信号，所以在本实施例中，采用的陷波器，它可以在无线产品的载频功率上(即在陷波频带内)提供90dB的衰减，而在陷波频带外，该陷波器的损耗可以控制在3dB以内，这样，衰减以后的载频功率就非常小，可以和骚扰功率一同进行精确测试，大大提高了整个系统的测试不确定度。

本实施例的接收机ESI40作为电磁骚扰的接收设备，该接收机根据标准的要求，内置了准峰值检波器，峰值检波器以及均方根值检波器，能对被测设备的辐射信号进行不同的加权，使得测试结果符合相关电磁骚扰标准的要求，提高了系统的测试精度。

基站模拟器CMU200主要是完成标准中规定的与多模无线电设备进行通信连接。标准中规定，在进行多模无线电设备的电磁骚扰测试时，需要将多模设备中的多种模式同时处于正常工作条件下，并保证其以最大功率发射，在以上条件下测试该设备的电磁骚扰。在本系统中，基站模拟器CMU200通过通信天线与电波暗室内的EUT保持通信连接，并通过功率控制命令使得被测多模无线设备在每个模式下均保持最大功率发射的状态。

射频开关仪主要实现的功能为进行不同的射频链路之间的切换。首先保证测试的全自动运行，通过射频开关的动作，可以选择不同的陷波器进入测试路径，增大系统的动态范围。其次，由于系统复杂，为实现不同的测试有时需要将射频链路进行不同的搭接，如果频繁的变换与设备相连的缆线以实现此目的，则会大大增加测试不确定度，并且，线缆为精密元件，长时间多次的旋拧将造成其损坏。如果更换线缆，则需要对整个系统重新进行校准，费时费力。故在本系统中添加了一个射频开关仪，需频繁拆卸的电缆都集中与其相连，由它的内部继电开关实现不同链路的连接，这样，系统的稳定性大大增强，同时由于其为可远程控制元件，所以完全可以实现自动控制。

测量天线9163主要对被测多模无线电设备在30M~6GHz频率上进行测试，将测试的场强信号传给接收设备—接收机。通信天线重要起在测试过程中建立起基站模拟器和被测设备之间的通信连接。

安装有系统控制程序的PC机是整个系统的控制中心，控制程序实现对整个系统进行控制，并对被测设备的电磁骚扰信号进行自动测试。本系统计算机的工作流程如下：一方面，计算机控制基站模拟器CMU200发送通信信号，此通信信号通过射频电缆经过通信天线3102以后，与被测多模无线电设备建立起多模式状态下的连接。然后，计算机控制基站模拟器的相关参数使得被测多模无线电设备的发射功率在每个模式下都达到最大。此时，被测多模无线电设备的电磁骚扰被测量天线9163接收，然后通过不同的路径传送给接收机ESI40。此时，不同路径之间的切换同样是由计算机通过GPIB电缆控制的。接收机接收到测量天线传送过来的信号以后，运用自身内部的加权检波器，如，峰值加权检波器，准峰值加权检波器和均方根值加权检波器等等对接收到的信号进行加权检波，并将最终的结果输出给控制计算机，控制计算机将测量结果与标准规定的限值进行比较，得出该被测多模无线电设备的发射是否符合标准的要求，并记录测试结果并打印输出。

上述工作流程中所涉及的具体取值、比较、记录方法均为本领域的常规公知方法，并采用常规的编程方法编制成控制程序预先存储在计算机中。

本实施例自动测试时，有关的测试参数，如测试频率，选择何种检波器，检波带宽，视频带宽等均在控制程序中进行设置，控制程序会将测试参数以命令的形式发送给相应的仪器，以实现协同操作，自动完成测试，生成测试结果图，显示在控制计算机屏幕上，并且可以打印输出。

Claims (3)

1.一种多模无线电设备的电磁骚扰测试系统，其特征在于，对多模无线电设备的电磁骚扰特性按照信息产业部标准YD1312.1进行检测，该系统包括：

无线通信基站模拟器，用于发送射频信号通过通信天线与被测多模无线电设备在相应的制式条件下建立起通信连接，并通过系统控制台的控制命令使得被测多模无线设备在每个模式下均保持最大功率发射的状态；

接收机，用于对电磁骚扰的接收，实现在标准中规定的对测试信号进行不同的加权，用以和标准限值进行比较；

由多个陷波器组成的陷波器组，用于衰减无线产品的载频功率；

由计算机及存储在其中的控制程序组成的系统控制台，用于对系统的各仪器进行控制，并对被测设备的电磁骚扰信号进行测试；

由多个开关组成的射频开关仪，用于进行不同的射频链路之间的切换；

测量天线，对被测多模无线电设备在30M-6GHz频率上进行测试，将测试的场强信号传给接收设备-接收机；

通信天线，用于在测试过程中建立起基站模拟器和被测设备之间的通信连接；

以及GPIB电缆；

各部件的连接关系为：所述系统控制台通过GPIB电缆分别与所述无线通信基站模拟器，接收机以及射频开关仪相连，所述组成陷波器组的各个陷波器连接在所述射频开关仪的各个开关之间，所述无线通信基站模拟器与通讯天线相连，所述射频开关仪与测量天线相连，所述测量天线和通讯天线与被测设备置于同一个电磁兼容电波暗室内。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述各个陷波器在陷波频带内具有90dB的损耗，在陷波频带外，该陷波器组的损耗在3dB以内。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述接收机内置有准峰值检波器，峰值检波器以及均方根值检波器。

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