CN102857307B - 数字移动通信综合测试仪校准方法及校准装置 - Google Patents

数字移动通信综合测试仪校准方法及校准装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及数字移动通信综合测试仪校准方法及校准装置,使用频谱分析仪的频率测量功能来校准数字移动通信综合测试仪中射频信号发生器的输出频率,使用带频率计功能的数字多用表来校准数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出频率,使用矢量信号发生器来校准数字移动通信综合测试仪中音频分析仪的电平测量准确度,使用频谱分析仪来校准数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出信号失真,使用矢量信号发生器来校准数字移动通信综合测试仪中音频失真分析仪的音频失真测量准确度,因此,校准装置不再需要配置频率计、音频信号发生器、失真信号分析仪和失真信号发生器,节省了成本,也简化了校准装置的配置,便于校准装置的携带。

Description

数字移动通信综合测试仪校准方法及校准装置
技术领域
本发明涉及通信仪器校准领域,尤其涉及一种数字移动通信综合测试仪校准方法及校准装置。
背景技术
已发布的数字移动通信综合测试仪相关校准规范包括:JJF1131-2005TDMA(GSM)数字移动通信综合测试仪校准规范、JJF1177-2007CDMA数字移动通信分析仪校准规范、JJF1204-2008TD-SCDMA数字移动通信综合测试仪校准规范、JJF1276-2011宽带码分多址接入(WCDMA)数字移动通信综合测试仪校准规范。根据上述相关校准规范,数字移动通信综合测试仪的校准装置包括频率计、功率计、矢量信号发生器、音频信号发生器、带矢量信号分析功能的频谱分析仪、失真信号发生器、失真信号分析仪和数字多用表等。
上述相关校准规范要求校准数字移动通信综合测试仪中射频信号发生器的输出频率采用频率计,校准数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出频率采用频率计,校准数字移动通信综合测试仪中音频分析仪的音频电平测量准确度采用音频信号发生器,校准数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出信号失真采用失真信号分析仪,校准数字移动通信综合测试仪中音频失真分析仪的音频失真测量准确度采用失真信号发生器。
现有技术的数字移动通信综合测试仪校准装置的缺点是,所包含的标准仪器较多,现场为客户提供校准服务时携带不方便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数字移动通信综合测试仪校准方法及校准装置,减少校准装置所包含的标准仪器的数量,方便携带。
为了达到上述的目的,本发明提供一种数字移动通信综合测试仪校准方法,包括以下步骤:频谱分析仪与待校准的数字移动通信综合测试仪连接,由所述频谱分析仪测量所述待校准的数字移动通信综合测试仪输出的射频信号频率,以校准所述待校准的数字移动通信综合测试仪中射频信号发生器的输出频率;数字多用表与所述待校准的数字移动通信综合测试仪连接,由所述数字多用表测量所述待校准的数字移动通信综合测试仪输出的音频信号频率,以校准所述待校准的数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出频率;矢量信号发生器与三通连接件的输入端连接,所述三通连接件的第一输出端与所述待校准的数字移动通信综合测试仪连接,所述三通连接件的第二输出端与数字多用表连接,所述数字多用表和所述待校准的数字移动通信综合测试仪分别测量出所述矢量信号发生器输出的音频电平,以校准所述数字移动通信综合测试仪中音频分析仪的电平测量准确度;频谱分析仪与所述待校准的数字移动通信综合测试仪连接,由所述频谱分析仪测量出所述待校准的数字移动通信综合测试仪输出的音频信号的各次谐波与载波之间的电平差,以校准所述数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出信号失真;矢量信号发生器与三通连接件的输入端连接,所述三通连接件的第一输出端与所述待校准的数字移动通信综合测试仪连接,所述三通连接件的第二输出端与频谱分析仪连接,所述频谱分析仪测量出所述矢量信号发生器输出的电平信号的各次谐波与载波之间的电平差,以校准所述数字移动通信综合测试仪中音频失真分析仪音频失真测量准确度。
上述数字移动通信综合测试仪校准方法,其中,校准所述数字移动通信综合测试仪中音频分析仪的电平测量准确度时,比较所述待校准的数字移动通信综合测试仪的测量结果与所述数字多用表的测量结果,以比较结果作为校准依据。
上述数字移动通信综合测试仪校准方法,其中,校准所述数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出信号失真时,利用公式(1)求总失真:
k = 10 a 2 10 + 10 a 3 10 + 10 a 4 10 + . . . . . . + 10 a n 10 * 100 % - - - ( 1 )
其中,K表示总失真,a2、a3、......、an为所述频谱分析仪测得的数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器输出的电平信号的各次谐波与载波之间的电平差。
上述数字移动通信综合测试仪校准方法,其中,校准所述数字移动通信综合测试仪中音频失真分析仪音频失真测量准确度时,利用公式(1)求总失真:
k = 10 a 2 10 + 10 a 3 10 + 10 a 4 10 + . . . . . . + 10 a n 10 * 100 % - - - ( 1 )
其中,K表示总失真,a2、a3、......、an为所述频谱分析仪测得的所述矢量信号发生器输出音频信号的各次谐波与载波之间的电平差,再比较所述待校准的数字移动通信综合测试仪的测量结果与利用所述频谱分析仪获得的结果,以比较结果作为校准依据。
本发明提供的另一技术方案是一种数字移动通信综合测试仪校准装置,包括频谱分析仪、数字多用表和矢量信号发生器;所述频谱分析仪的射频输入端与待校准的数字移动通信综合测试仪的射频信号输出端连接,由所述频谱分析仪测量所述待校准的数字移动通信综合测试仪输出的射频信号频率,以校准所述待校准的数字移动通信综合测试仪中射频信号发生器的输出频率;所述数字多用表的电压输入端与所述待校准的数字移动通信综合测试仪的音频信号输出端连接,由所述数字多用表测量所述待校准的数字移动通信综合测试仪输出的音频信号频率,以校准所述待校准的数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出频率;所述矢量信号发生器的音频信号输出端与三通连接件的输入端连接,所述三通连接件的第一输出端与所述待校准的数字移动通信综合测试仪的音频信号电平测试端连接,所述三通连接件的第二输出端与数字多用表的输入端连接,所述数字多用表和所述待校准的数字移动通信综合测试仪分别测量出所述矢量信号发生器输出的音频电平,以校准所述数字移动通信综合测试仪中音频分析仪的电平测量准确度;所述频谱分析仪的射频输入端与所述待校准的数字移动通信综合测试仪的音频信号输出端连接,由所述频谱分析仪测量出所述待校准的数字移动通信综合测试仪输出的音频信号的各次谐波与载波之间的电平差,以校准所述数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出信号失真;所述矢量信号发生器的音频信号输出端与三通连接件的输入端连接,所述三通连接件的第一输出端与所述待校准的数字移动通信综合测试仪的音频信号输入端连接,所述三通连接件的第二输出端与频谱分析仪的射频输入端连接,所述频谱分析仪测量出所述矢量信号发生器输出的电平信号的各次谐波与载波之间的电平差,以校准所述数字移动通信综合测试仪中音频失真分析仪音频失真测量准确度。
上述数字移动通信综合测试仪校准装置,其中,校准所述数字移动通信综合测试仪中音频分析仪的电平测量准确度时,比较所述待校准的数字移动通信综合测试仪的测量结果与所述数字多用表的测量结果,以比较结果作为校准依据。
上述数字移动通信综合测试仪校准装置,其中,校准所述数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出信号失真时,利用公式(1)求总失真:
k = 10 a 2 10 + 10 a 3 10 + 10 a 4 10 + . . . . . . + 10 a n 10 * 100 % - - - ( 1 )
其中,K表示总失真,a2、a3、......、an为所述频谱分析仪测得的所述矢量信号发生器输出的电平信号的各次谐波与载波之间的电平差。
上述数字移动通信综合测试仪校准装置,其中,校准所述数字移动通信综合测试仪中音频失真分析仪音频失真测量准确度时,利用公式(1)求总失真:
k = 10 a 2 10 + 10 a 3 10 + 10 a 4 10 + . . . . . . + 10 a n 10 * 100 % - - - ( 1 )
其中,K表示总失真,a2、a3、......、an为所述频谱分析仪测得的所述矢量信号发生器输出的音频信号的各次谐波与载波之间的电平差,再比较所述待校准的数字移动通信综合测试仪的测量结果与利用所述频谱分析仪获得的结果,以比较结果作为校准依据。
本发明的数字移动通信综合测试仪校准方法及校准装置,使用频谱分析仪的频率测量功能来校准数字移动通信综合测试仪中射频信号发生器的输出频率,使用带频率计功能的数字多用表来校准数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出频率,使用矢量信号发生器和数字多用表来校准数字移动通信综合测试仪中音频分析仪的电平测量准确度,使用频谱分析仪来校准数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出信号失真,使用矢量信号发生器和频谱分析仪来校准数字移动通信综合测试仪中音频失真分析仪的音频失真测量准确度,因此,校准装置不再需要配置频率计、音频信号发生器、失真信号分析仪和失真信号发生器,节省了成本,也简化了校准装置的配置,便于校准装置的携带。
附图说明
本发明的数字移动通信综合测试仪校准方法及校准装置由以下的实施例及附图给出。
图1是本发明中校准数字移动通信综合测试仪中射频信号发生器输出频率的示意图。
图2是本发明中校准数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器输出频率的示意图。
图3是本发明中校准数字移动通信综合测试仪中音频分析仪电平测量准确度的示意图。
图4是本发明中校准数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器输出信号失真的示意图。
图5本发明中校准数字移动通信综合测试仪中音频失真分析仪音频失真测量准确度的示意图。
具体实施方式
以下将结合图1~图5对本发明的数字移动通信综合测试仪校准方法及校准装置作进一步的详细描述。
校准数字移动通信综合测试仪中射频信号发生器的输出频率时,本发明的数字移动通信综合测试仪校准方法使用频谱分析仪的频率测量功能来校准,具体做法如下:
如图1所示,频谱分析仪21的射频输入端211与待校准的数字移动通信综合测试仪10的射频信号输出端11连接,由所述频谱分析仪21测量所述待校准的数字移动通信综合测试仪10的射频信号频率输出端11输出的射频信号频率(即所述待校准的数字移动通信综合测试仪10中射频信号发生器的输出频率),所述频谱分析仪21采用标准频谱分析仪;
当校准所用标准器矢量信号发生器选择高稳定度时基时,其内部时基准确度可以达到±5×10-8,当所述频谱分析仪21的内部时基同步于矢量信号发生器的内部时基,所述频谱分析仪21的内部时基可以达到±5×10-8,使用所述频谱分析仪21的频率测量功能来测量频率时,其频率测量准确度为±(标记频率×频率基准精度+0.100Hz),根据频谱分析仪的性能指标,所述频谱分析仪21的频率测量准确度与频率计的测量准确度基本相同,满足要求;
一较佳实施例中采用E4440A频谱分析仪测量8960数字移动通信综合测试仪中射频信号发生器的输出频率,测量结果如表1所示,与采用53132A频率计测得的结果相比,E4440A频谱分析仪的测量结果与53132A频率计的测量结果一致:
表1
校准数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出频率时,本发明的数字移动通信综合测试仪校准方法使用带频率计功能的数字多用表来校准,具体做法如下:
如图2所示,数字多用表22的电压输入端221与所述待校准的数字移动通信综合测试仪10的音频信号输出端12连接,由所述数字多用表22测量所述待校准的数字移动通信综合测试仪10的音频信号输出端12输出的音频信号频率(即所述待校准的数字移动通信综合测试仪10中音频信号发生器的输出频率);所述数字多用表22采用标准数字多用表。
一较佳实施例中采用带频率计功能的34401A数字多用表测量8960数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出频率,测量结果如表2所示,与采用53132A频率计测得的结果相比,34401A数字多用表的测量结果与53132A频率计的测量结果一致:
表2
校准数字移动通信综合测试仪中音频分析仪的电平测量准确度时,本发明的数字移动通信综合测试仪校准方法使用矢量信号发生器和数字多用表来校准,具体做法如下:
如图3所示,矢量信号发生器23的音频信号输出端231与三通连接件30的输入端31连接,所述三通连接件30的第一输出端32与所述待校准的数字移动通信综合测试仪10的音频信号电平测试端13连接,所述三通连接件30的第二输出端33与数字多用表22的输入端221连接,所述数字多用表22和所述待校准的数字移动通信综合测试仪10分别测量出所述矢量信号发生器23的音频信号输出端231输出的音频电平;所述矢量信号发生器23采用标准矢量信号发生器,所述数字多用表22采用标准数字多用表。
所述矢量信号发生器23的音频信号输出端231可输出单频正弦波,本发明的数字移动通信综合测试仪校准方法就使用所述矢量信号发生器23代替音频信号发生器输出音频信号,由于所述矢量信号发生器23的输出的音频电压准确度指标不是很高,因此采用所述数字多用表22测量所述矢量信号发生器23的音频信号输出端231输出的音频电压(所述数字多用表22的交流电压测量准确度可以达到0.01%),以所述数字多用表22的测量结果作为校准所述待校准的数字移动通信综合测试仪10中音频分析仪的电平测量准确度的依据。
表3所示为采用33250A信号发生器产生音频信号,采用34401A数字多用表和8960数字移动通信综合测试仪分别测量33250A信号发生器输出信号,所获得的结果,即现有技术的方法所获得的结果:
表3
表4所示为采用E4438C矢量信号发生器产生电平信号,采用34401A数字多用表和8960数字移动通信综合测试仪分别测量E4438C矢量信号发生器产生的电平,所获得的结果,即本发明的方法所获得的结果:
表4
比较表3和表4可知,本发明的方法所获得的结果与现有技术的方法所获得的结果比较一致;
校准数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出信号失真时,本发明的数字移动通信综合测试仪校准方法使用频谱分析仪来校准,具体做法如下:
如图4所示,频谱分析仪21的射频输入端211与所述待校准的数字移动通信综合测试仪10的音频信号输出端12连接,由所述频谱分析仪21测量出所述音频信号输出端12输出的音频信号的各次谐波与载波之间的电平差,再利用下述公式(1)求得总失真:
k = 10 a 2 10 + 10 a 3 10 + 10 a 4 10 + . . . . . . + 10 a n 10 * 100 % - - - ( 1 )
其中,K表示总失真,a2、a3、......、an为所述频谱分析仪21测得的所述音频信号输出端12输出的信号的各次谐波与载波之间的电平差;
所述频谱分析仪21采用标准频谱分析仪;
现有的频谱分析仪的频率下限可以达到3Hz,并且其平均显示噪声电平也很小,达到-132dBm,因此,可采用频谱分析仪来校准数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出信号失真;
一较佳实施例中,所述频谱分析仪21的输入耦合方式设定为直流(DC)耦合,且所述频谱分析仪21的输入衰减值设置要合理,至少在30dB以上,使所述频谱分析仪21上没有显示中频过载(IF overload);
表5为利用E4440A频谱分析仪的测量结果计算得到的总失真与采用8903A失真信号分析仪测得的总失真(失真信号分析仪可直接测量出总失真)的对比表,由对比结果可知,两者比较一致:
表5
校准数字移动通信综合测试仪中音频失真分析仪的音频失真测量准确度时,本发明的数字移动通信综合测试仪校准方法使用矢量信号发生器和频谱分析仪来校准,具体做法如下:
如图5所示,矢量信号发生器23的音频信号输出端231与三通连接件30的输入端31连接,所述三通连接件30的第一输出端32与所述待校准的数字移动通信综合测试仪10的音频信号输入端14连接,所述三通连接件30的第二输出端33与频谱分析仪21的射频输入端211连接,所述频谱分析仪21测量出所述音频信号输出端231输出的电平信号的各次谐波与载波之间的电平差,再利用上述公式(1)求总失真。
所述矢量信号发生器23采用标准矢量信号发生器,所述频谱分析仪21采用标准频谱分析仪;
所述矢量信号发生器23的音频信号输出端231亦可输出双正弦波,本发明的数字移动通信综合测试仪校准方法就利用所述矢量信号发生器23可以输出双正弦波的功能,用所述矢量信号发生器23代替失真信号发生器产生双正弦波;
一较佳实施例中,将所述矢量信号发生器23产生的双正弦波中一个正弦波的频率设定为基波频率,另外一个正弦波的频率设定为基波频率的2倍,输出幅度设定为1V,同时设定好2倍基波频率的正弦波的电平值的百分比值;
表6所示为采用BO-13B失真信号发生器产生的1kHz标准失真值,8960数字移动通信综合测试仪测试值:
表6
表7所示为采用E4438C矢量信号发生器使用双正弦波产生的1kHz失真值,8960数字移动通信综合测试仪测试值:
  E4438C矢量信号发生器产生的失真值   8960数字移动通信综合测试仪测试值
  1.0%   1.0%
表7
比较表6和表7可知,本发明的方法获得的结果与现有技术的方法获得的结果一致。
由上述描述可知,与现有技术的数字移动通信综合测试仪校准装置相比,本发明的数字移动通信综合测试仪校准装置不再需要配置频率计、音频信号发生器、失真信号分析仪和失真信号发生器,节省了数字移动通信综合测试仪校准装置中频率计、音频信号发生器、失真信号分析仪和失真信号发生器的投资,也简化了数字移动通信综合测试仪校准装置的配置,便于数字移动通信综合测试仪校准装置的携带。

Claims (4)

1.一种数字移动通信综合测试仪校准方法,其特征在于,包括以下步骤:
频谱分析仪与待校准的数字移动通信综合测试仪连接,由所述频谱分析仪测量所述待校准的数字移动通信综合测试仪输出的射频信号频率,以校准所述待校准的数字移动通信综合测试仪中射频信号发生器的输出频率;
数字多用表与所述待校准的数字移动通信综合测试仪连接,由所述数字多用表测量所述待校准的数字移动通信综合测试仪输出的音频信号频率,以校准所述待校准的数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出频率;
矢量信号发生器与三通连接件的输入端连接,所述三通连接件的第一输出端与所述待校准的数字移动通信综合测试仪连接,所述三通连接件的第二输出端与数字多用表连接,所述数字多用表和所述待校准的数字移动通信综合测试仪分别测量出所述矢量信号发生器输出的音频电平,以校准所述数字移动通信综合测试仪中音频分析仪的电平测量准确度;
频谱分析仪与所述待校准的数字移动通信综合测试仪连接,由所述频谱分析仪测量出所述待校准的数字移动通信综合测试仪输出的音频信号的各次谐波与载波之间的电平差,以校准所述数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出信号失真;
矢量信号发生器与三通连接件的输入端连接,所述三通连接件的第一输出端与所述待校准的数字移动通信综合测试仪连接,所述三通连接件的第二输出端与频谱分析仪连接,所述频谱分析仪测量出所述矢量信号发生器输出的电平信号的各次谐波与载波之间的电平差,以校准所述数字移动通信综合测试仪中音频失真分析仪音频失真测量准确度;校准所述数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出信号失真时,利用公式(1)求总失真:
K = 10 a 2 10 + 10 a 3 10 + 10 a 4 10 + . . . . . . + 10 a n 10 * 100 % - - - ( 1 )
其中,K表示总失真,a2、a3、……、an为所述频谱分析仪测得的所述矢量信号发生器输出的电平信号的各次谐波与载波之间的电平差;
校准所述数字移动通信综合测试仪中音频失真分析仪音频失真测量准确度时,利用公式(1)求总失真:
K = 10 a 2 10 + 10 a 3 10 + 10 a 4 10 + . . . . . . + 10 a n 10 * 100 % - - - ( 1 )
其中,K表示总失真,a2、a3、……、an为所述频谱分析仪测得的所述矢量信号发生器输出的电平信号的各次谐波与载波之间的电平差,再比较所述待校准的数字移动通信综合测试仪的测量结果与利用所述频谱分析仪获得的结果,以比较结果作为校准依据。
2.如权利要求1所述的数字移动通信综合测试仪校准方法,其特征在于,校准所述数字移动通信综合测试仪中音频分析仪的电平测量准确度时,比较所述待校准的数字移动通信综合测试仪的测量结果与所述数字多用表的测量结果,以比较结果作为校准依据。
3.一种数字移动通信综合测试仪校准装置,其特征在于,包括频谱分析仪、数字多用表和矢量信号发生器;
所述频谱分析仪的射频输入端与待校准的数字移动通信综合测试仪的射频信号输出端连接,由所述频谱分析仪测量所述待校准的数字移动通信综合测试仪输出的射频信号频率,以校准所述待校准的数字移动通信综合测试仪中射频信号发生器的输出频率;
所述数字多用表的电压输入端与所述待校准的数字移动通信综合测试仪的音频信号输出端连接,由所述数字多用表测量所述待校准的数字移动通信综合测试仪输出的音频信号频率,以校准所述待校准的数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出频率;
所述矢量信号发生器的音频信号输出端与三通连接件的输入端连接,所述三通连接件的第一输出端与所述待校准的数字移动通信综合测试仪的音频信号电平测试端连接,所述三通连接件的第二输出端与数字多用表的输入端连接,所述数字多用表和所述待校准的数字移动通信综合测试仪分别测量出所述矢量信号发生器输出的音频电平,以校准所述数字移动通信综合测试仪中音频分析仪的电平测量准确度;
所述频谱分析仪的射频输入端与所述待校准的数字移动通信综合测试仪的音频信号输出端连接,由所述频谱分析仪测量出所述待校准的数字移动通信综合测试仪输出的音频信号的各次谐波与载波之间的电平差,以校准所述数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出信号失真;
所述矢量信号发生器的音频信号输出端与三通连接件的输入端连接,所述三通连接件的第一输出端与所述待校准的数字移动通信综合测试仪的音频信号输入端连接,所述三通连接件的第二输出端与频谱分析仪的射频输入端连接,所述频谱分析仪测量出所述矢量信号发生器输出的电平信号的各次谐波与载波之间的电平差,以校准所述数字移动通信综合测试仪中音频失真分析仪音频失真测量准确度;校准所述数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器的输出信号失真时,利用公式(1)求总失真:
K = 10 a 2 10 + 10 a 3 10 + 10 a 4 10 + . . . . . . + 10 a n 10 * 100 % - - - ( 1 )
其中,K表示总失真,a2、a3、……、an为所述频谱分析仪测得的所述数字移动通信综合测试仪中音频信号发生器输出的电平信号的各次谐波与载波之间的电平差;
校准所述数字移动通信综合测试仪中音频失真分析仪音频失真测量准确度时,利用公式(1)求总失真:
K = 10 a 2 10 + 10 a 3 10 + 10 a 4 10 + . . . . . . + 10 a n 10 * 100 % - - - ( 1 )
其中,K表示总失真,a2、a3、……、an为所述频谱分析仪测得的所述矢量信号发生器输出的音频信号的各次谐波与载波之间的电平差,再比较所述待校准的数字移动通信综合测试仪的测量结果与利用所述频谱分析仪获得的结果,以比较结果作为校准依据。
4.如权利要求3所述的数字移动通信综合测试仪校准装置,其特征在于,校准所述数字移动通信综合测试仪中音频分析仪的电平测量准确度时,比较所述待校准的数字移动通信综合测试仪的测量结果与所述数字多用表的测量结果,以比较结果作为校准依据。
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