射频指标测试介绍

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1、目录1GSM 部分 11.1 常用频段介绍 11.2 发射(transmitter)扌旨标21.2.1 发射功率21.2.2 发射频谱( Output RF spectrum) 41.2.2.1调制频谱 41.2.2.2开关频谱 51.2.3 杂散(spurious emission) 51.2.4 频率误差(Frequency Error) 61.2.5 相位误差( Phase Error) 61.2.6 功率时间模板( PVT) 71.2 接收(receiver)扌旨标81.2.1 接收误码率( BER) 82 WCDMA 92.1常用频段介绍 92.2 发射(Transmitter)扌旨

2、标92.3 接收(receiver)扌旨标153 CDMA2000153.1常用频段介绍 153.2 发射(transmitter)扌旨标163.3 接收(receiver)扌旨标194 TD-SCDMA 部分 204.1常用频段介绍 204.2 发射(transmitter)扌旨标204.3 接收旨标( Receiver) 261GSM 部分1.1 常用频段介绍GSM类别信道号上行频率（MHz）下行频率（MHz）上下行频率相差（MHz）EGSM9000=n=124Fu( n)=890+0.2* nFd( n)=Fu( n)+4545975=nv=1023Fu( n)=890+0.2*( n-

3、1024)PGSM9001=nv=124Fu( n)=890+0.2* nFd( n)=Fu( n)+4545GSM850128=n=251Fu( n)=824.2+0.2* (n-128)Fd( n)=Fu( n)+4545DCS1800512=n=885Fu( n)=1710.2+0.2* (n-512)Fd( n)=Fu( n)+9595PCS1900512=n)1.2.2.1 调制频谱 定义：调制频谱是由 GSM 调制处理而产生的在其标称载频不同频偏处（主要是在 相邻频道）的射频功率。测试目的：防止带外频谱辐射，以免引起邻道干扰（指本频道对邻频道产生的干 扰）。条件参数：GSM频段选1

4、、62、124三个频道，功率级别选最大LEVEL5，频点选100KHZ、200KHZ、250KHZ、400KHZ；DCS 频段选 512、 698、 885 三个 频道，功率级别选最大 LEVEL0，频点选100KHZ、200KHZ、250KHZ、400KHZ进行测试OFIFS! nodulation Sraphoffsetsfjequefi cy1.2.2.2 开关频谱 定义：开关频谱即切换瞬态频谱，是由于调制突发的上升下降沿而产生的在其标 称载频的不同频偏处（主要是在相邻频道）的射频功率。测试目的：防止频段切换时的开关脉冲对邻频道产生干扰（指本频道对邻频道产 生的干扰）。条件参数：GSM频

5、段选1、62、124三个频道，功率级别选最大LEVEL5，频点选400KHZ、600KHZ、1200KHZ、1800KHZ；DCS 频段选 512、 698、 885 三个频道，功率级别选最大LEVEL0，频点选土400KHZ、600KHZ、1200KHZ、土1800KHZ 进行测试。1.2.3 杂散（spurious emission）定义：杂散辐射是指用标准测试信号调制时在除载频和由于正常调制和切换瞬态 引起的边带及邻道以外离散频率上的辐射（即远端辐射）。测试目的：检验手机天线端的离散辐射功率是否符合GSM规范及国家行业标准。 以防止杂散辐射功率超标时对人体健康造成危害。它是在一个特定负载

6、上杂散辐 射的功率电平。条件参数:GSM频段选1、62、124三个频道，功率级别选最大LEVEL5； DCS频段 选512、698、885三个频道，功率级别选最大LEVEL0进行测试1.2.4频率误差（Frequency ErrOr 定义：发射机的频率误差是指测得的实际频率与理论期望的频率之差。它是通过 测量手机的I/Q信号并通过相位误差做线性回归，计算该回归线的斜率即可得到 频率误差。频率误差是唯一要求在衰落条件下也要进行测试的发射机指标。 测试目的：通过测量发射信号的频率误差可以检验发射机调制信号的质量和频率 稳定度。频率误差小，则表示频率合成器能很快地切换频率，并且产生出来的信 号足够稳

7、定。只有信号频率稳定，手机才能与基站保持同步。若频率稳定达不到 要求（0.1PPm）,手机将出现信号弱甚至无信号的故障，若基准频率调节范围 不够，还会出现在某一地方可以通话但在另一地方不能正常通话的故障。条件参数：GSM频段选1、62、124三个信道，功率级别选最大LEVEL5; DCS频 段选512、698、885三个信道，功率级别选最大LEVEL0进行测试。GSM频段的 频率误差范围为+90HZ90HZ,频率误差小于40HZ时为最好，大于40HZ小于 60HZ时为良好，大于60HZ小于90HZ时为一般，大于90HZ时为不合格；DCS 频段的频率误差范围为+180HZ180HZ，频率误差小于

8、80HZ时为最好，大于 80HZ小于100HZ时为良好，大于100HZ小于180HZ时为一般，大于180HZ时为 不合格指标：GSM系统的频率误差不能超过0.1ppm, GSM400不超过0.2ppm。所以可 以计算出：GSM900 的 FE90HzDCS1800 的 FE180HzPCS1900 的 FE190Hz1.2.5相位误差(Phase Err)定义：发射机的相位误差是指测得的实际相位与理论期望的相位之差。峰值相位 误差表示 的是单个抽样点相位误差中最恶略的情况，而均方根误差表示的是所有 点相位误差的恶略程度，是一个整体性的衡量。测试目的：通过测试相位误差了解手机发射通路的信号调制准

9、确度及其噪声特性 可以看出调制器是否正常工作，功率放大器是否产生失真，相位误差的大小显示 了 I 、 Q 数位类比转换器和高斯滤波器性能的好坏。发射机的调制信号质量必须 保持一定的指标，才能当存在着各种外界干扰源时保持无线链路上的低误码率。测试条件：GSM频段选1、62、124三个频道，功率级别选最大LEVEL5； DCS频 段选512、698、885三个频道，功率级别选最大LEVEL0进行测试。GSM和DCS 的相位峰值误差均小于20度，平均误差均小于5度。实际测试中相位峰值误差 小于7度时为最好，大于7度小于10度时为良好，大于10度小于20度时为一 般，大于20度时为不合格；相位平均误差

10、小于2.5度时为最好，大于2.5度小于 4度时为良好，大于4度小于5度时为一般，大于5度时为不合格。1.2.6功率时间模板（PVT）定义：发射功率时间特性是指发射功率与发射时间之间的关系。由于GSM系统 是一个TDMA的系统，八个用户共用一个频点，手机只在分配给它的时间内打开， 然后必须及时关闭，以免影响相邻时隙的用户。由于这一原因， GSM 规范对一 个时隙中的 RF 突发的幅度包络作了规定，对于时隙中间有用信号的平坦度也作 了相应的规定，这个幅度包络在 577us 的一个时隙内，其动态范围大于 70dB， 而时隙有用部分平坦度应小于1dB。测试目的：用于检查手机的TDMA突发脉冲的上升、下

11、降及平坦部分与模板的吻 合程度。手机发射突发信号的上升与下降部分应在+4dM 30dB模板范围之内, 顶部起伏部分应在1dB模板范围之内。若突发信号超出模板范围，将会对临近 时隙的用户产生干扰。1.2 接收（receiver）指标1.2.1接收误码率（BER）定义：接收误码率是指基站发送给手机一定电平的数据信号，手机接收到这个数 据信号后对它进行解调还原，然后再发送给基站，基站接收解调后的数据和原来 的比较，两者之差即为误码，用百分比表示为误码率。测试目的：测量接收机的接收灵敏度是为了检验接收机射频电路，中频电路及解 调、解码电路的性能。条件参数：GSM频段选1、62、124三个频道，功率级别

12、选最大LEVEL5, RX Amplitude设置为-102dBm； DCS频段选512、698、885三个频道，功率级别选 最大LEVEL0, RX Amplitude设置为-102dBm进行测试。II类残余比特误码率指 标为小于 2.4%。2 WCDMA2.1 常用频段介绍Opera ting Band信道上行频率下行频率上下行频率相差BAND1(IMT2100)9600=nv=99000.2* n0.2* n+190190BAND2(1900)9250=n=95500.2* n0.2* n+8080BAND5(CELLULAR)4120=nv=42450.2* n0.2* n+45452

13、.2 发射(Transmitter)指标2.2.1 最大发射功率(Maximum output power)定义：最大发射功率是指在无线接入模式下，至少(1+a)倍码片速率的带宽内，UE 所能发射的最大功率。测量时长应该至少一个时隙。测试目的：验证 UE 的最大发射功率误差不超过容限值，最大发射功率过大会干 扰其它信道或其它系统，而最大发射功率过小会缩小其覆盖范围。指标：Table 5.2.1: Nominal Maximum Output PowerOpera tin g BandPower Class 1Power Class 2Power Class 3Power Class 4Powe

14、r(dBm)Tol(dB)Power(dBm)Tol(dB)Power(dBm)Tol(dB)Power(dBm)Tol(dB)Band I+33+1/-3+27+1/-3+24+1/-3+21+2/-2Band II-+24+1/-3+21+2/-2Band III-+24+1/-3+21+2/-2Band VI+24+1/-3+21+2/-2Thermal PouerThermal Pouer20 84 dBmSi nolp2.2.2 最小功率(Minimum output power) 定义：最小输出功率是指功率控制设置为最小值时 UE 的输出功率。测试目的：验证 UE 的最小输出功率是

15、否符合指标要求，以避免对其他信道的干 扰和减小系统容量。指标：最小输出功率定义为一个时隙的平均功率。最小输出功率的最低要求是： 小于- 50dBm。Channel Pouer=IRC： OffChsnnQl Pouer57.46 nanSi njl f2.2.3 频率误差(Frequency Error)定义：频率误差是指 UE 已调载波频率与规定频道频率之差 测试目的：验证 UE 的发射机载波调制的精确度。指标：要求在一个时隙内误差小于土 0.10PPMUaveformQualithiEVMCFrequency Error、6.19zV -1.27 H2 丿oriyiii OffsKl;-3

16、1.32 dBrnase trror:a .11 naqnitude Error:2.96 ZTime Error:-0.51 chipsPCDE:-3d .15 dB at CGh,16;Qn尸2.2.4 上行功率功控(inner loop power control in the uplink)定义：上行闭环功率控制是指 UE 发射机根据在下行链路接收到的一个或多个功 率控制命令(TPC_cmd)而调整UE发射机输出功率的能力。功率控制步长(A TPC)是指UE根据接收到一个功率控制命令时，UE发射机输出功率的变化。内 环功控频率为每秒1500次，即每帧出现15次，每时隙出现1次。测试目的

17、：验证UE内环功率控制步长符合指标要求，考察UE是否能够正确地controlinner loop pouerInner Loop Power Setup DAxisRnntrnlSLotrielat一 Fur (dB)AbsoluteFur-9.25-9.25-9.2S-9.25-9.2ERef -.00 d3m ALQoriLhm； Iho Step iz亡;1 匚EFlel Fnr (cE)Fl1-9.2aSlotCdlibrote Ileasurements-9F./F-s -_-=:- 1=1ad ppp-on-.- - - - 3 -u_u_u-u _u 一IJ.IJ.lj.IJ.I

18、J.2.2.5 占用带宽(Occupied Bandwidth)定义：占用带宽是指在所分配的信道频率为中心的发射频谱内，99%的积分功率 所对应的频带带宽。测试目的：验证UE的占用带宽是否符合指标要求。超过指标要求的占用带宽会增加对其他信道或其他系统的干扰。指 标 ： 占 用 空 中 接 口 上 的 带 宽 应 小 于 5MHz 。2.2.6毗邻信道泄露比（ACLR）定义：邻道泄漏功率比指工作信道的RRC滤波平均功率与相邻信道的RRC滤波 平均功率之比值。测试目的:验证UE的ACLR是否符合指标要求。若泄漏到邻近信道的功率过高， 会增加对其他信道或其他系统的干扰。指标：Power ClassU

19、E cha nnelACLR limit3+5 MHz or _5 MHz33 dB3+10 MHz or _10 MHz43 dBRdjacAnt Cliannl L閒阳单 RatioAdjacent Channel LaakaG Ratio-5 nHz offset-4b 12 dBc+5 MHZ OffSflt -46 * 05 dBc-10 nHz OFfSSt-50.83 dsctio rHz Offset-50.78 docCcntiriuous2.2.7 频谱发射模版(Spectrum emission mask)定义：UE的频谱发射模板是对偏离载波频率2.5MHz到12.5MH

20、z范围内的辐射 功率做出的要求。测试目的：验证UE的频谱发射模板是否符合指标要求。超过指标要求的频带外辐射功率会增加对其他信道或其他系统的干扰。测试指标：Spectrum Emission MaskOHset Range CHHz)2.5 - 3.53.5 - 7.57.5 - S.5S.5 - 12_5Level (dBcD-G5.80-53.85-BO.Uii-59.92Freq Offset (nHz)-3-L|L|7-25-8.50-8.75Mask Hargin (dB)1C.5321.1011.10.02PassPassPossPassIn-Channel Pou er: -27.

21、68 dBmZS.eu nHzCcntinu 口 bin2.2.8 误差矢量复读(Error vector magnitude)定义：EVM定义为误差矢量信号平均功率和参考信号平均功率之间的比值，实 际也就是误差矢量信号和参考信号的均方根值之间的比值，并把这种比值以百分 比的形式表示。The Error Vector Magnitude is a measure of the differenee between the reference waveform and the measured waveform.测试目的：验证UE能否产生足够精确的波形，避免超过指标要求的EVM增加本 信道上行链

22、路的发射误差。指标要求：该项测试分别在UE最大输出功率和-20dBm输出功率情况下进行。 矢量幅度误差最低要求不超过 17.5%。uavaformQualULJEVHFrequency Error 、I 1.27 Hz 丿oriuiu OffsEl:-31.32 UBHiase Error:y.ii ngnitude Error:俪誥Time Error:-0.51 chipsPCDE:-30.15 dB at Dch,lG:QFii ro22.2.9 峰值码域误差(peak code domain error)定义：码域误差指将误差向量功率等效到特定扩频因子的码域所得到的误差，定 义为被测码

23、道的平均功率与参考波形平均功率之比，用 dB 表示。峰值码域误差 定义为最大的码域误差。测试目的：验证 UE 能否产生足够精确的波形，避免超过指标要求的峰值码域误 差增加本信道上行链路的发射误差。指标要求：峰值码域误差的最低要求是：不能大于-18dB。2.3 接收(receiver)指标定义：参考灵敏度电平是指在确保 BER 不超过某一特定值情况下，在天线端口 测得的最小接收平均功率。测试目的:考察 UE 的参考灵敏电平，避免参考灵敏电平过高减少基站的覆盖距 离。指标要求：BER不能大于0.001的条件下，接收电平要小于106.5dbm。3 CDMA2000BC01=n=799Fu(n)=82

24、5.0+0.03*nFd(n)=Fu(n)+4545(800MHz )991=n=1023Fu(n)=825.0+0.03*(n-102)3BC1(1900MHz )0=n=1199Fu(n)=1850+0.05*nFd(n)=Fu(n)+8080BC6 (2GHz )0=n 0.944 指标：波形质量因数P ,应大于0.944（非正交引起的信/噪比恶化小于0.25dB）。3.2.濒率误差（frequency errOr 定义：频率准确度是移动台发射机在指配载频上的发射能力。测试目的：验证手机的频率合成器在指配的信道上产生的频率是否准确。通过测 量发射信号的频率误差可以检验发射机调制信号的质量

25、和频率稳定度。频率误差 小，则表示频率合成器能很快地切换频率，并且产生出来的信号足够稳定。只有 信号频率稳定，手机才能与基站保持同步。指标：频率准确度应为+300Hz。3.2.3时间误差（Time Erro）定义：移动台时间基准取自最早到来的被用于解调的多径成分。当接收前向业务 信道时，应使用移动台时基作为反向业务信道的发送时间。测试目的：检验手机与基站建立连接的时间是否在规定的误差范围之内。误差不 应超过l“s。指标：在稳态条件下，移动台时间基准应在移动台天线连接器处测量；在被用于 解调的最早到达多径成分出现时间的1 s 范围内。3.2.4误差矢量幅度(EVM)定义：矢量误差幅度(EVM )

26、用来衡量手机调制信号的矢量误差特性，确定调制 的精确度。EVM(Error Vector Magnitude)是指测量波形与理想调制波形之间的 矢量差。指标： 0%-10%3.2.5 幅度误差(Magnitude Error) 定义:指发射调制信号的幅度与理论上最好信号之间的幅度之差。指标： 0%-10%3.2.6 相位误差(Phase Error)定义：发射信号的相位误差定义为发射信号的相位与理论上最好信号之间的相位 之差。测试目的:通过测试相位误差了解手机发射通路的信号调制准确度及其噪声特性。 可以看出调制器是否正常工作，功率放大器是否产生失真，相位误差的大小显示 了 I、Q 调制器性能的

27、好坏。发射机的调制信号质量必须保持一定的指标，才能 当存在着各种外界干扰源时保持无线链路上的低误帧率。指标： 020deg3.2.7 载波馈通(Carrier Feedthrough)定义：载波馈通也称载波穿透，是指调制解调器解调的 I、Q 信号的射频幅度测 量值相对于理想幅度值的比值。该检验调制解调线性的好坏。测试目的：载波馈通参数是I/Q调制器DC偏置的一种测量，它可以导致波形品 质因数性能的恶化，如果载波馈通高于-25dBc，可能导致较大的rho值恶化。 指标： 900 KHz时，抗干扰性应1.98 KHz时，抗干扰性应 -54dBc/30KHz。TX Spurious Ehission

28、ePass-1.250 NHz Offset1.250 NHz Offset-58.73 da:-59.13 da:-1.380 niz Offset1.380 niz Offset_61.33cc_6D.UOILl 厂 LD二R=jf OJIZt1=iii-.i -：-53_21 -_Bl-1.250IJjrt-inUDL3TK SpunDU5 Eli551 DhS3.3 接收（receiver）指标3.3.1 接收灵敏度定义：移动台接收机的射频灵敏度是指帧差错率（FER）不超过规定值时，在移 动台天线连接器接头处测量的最小接收功率。测试目的：灵敏度的测量是检查手机在小信号（-105dBm/

29、1.23MHz）条件下的解 调能力，确保手机接收机在弱信号时有足够的接受能力。指标：每一测试的帧差错率应不超过0.005，具有95 的可信度。灵敏度和动态 范围测试仅在全速率业务信道进行。Frame Error RateFERuonfLOoncoIDSioo oaPassTuldl Frdiim Errurw:Feruard Erasircs: Flnhilfi Frrnrs;Aii&r-s-E1 EraMjre-s:Frdiimi; Tutlud:I lax Franc gduhi：FIvNt;FER RBnuvemefkt:ZilTMlC4 TD-SCDMA 部分4.1 常用频段介绍频段信

30、道上/下行频率MHzBAND34 (2G)10054=nv=10121F = 0.2* n 2010MHz-2025MHzBAND39(1.9G)9404cvEotion：i* ft*HrMax rreuncy Error3300HiMax Frequency ?tabMityz0.V1SS98ppmMi rt Krequeficy E tror；HlMin- Frequency siability：D.ffVOOOQppmC#nii4r Frequency=201Q.0MIEElapsed Subframe；2004.2.3 闭环功率控制定义：上行闭环功率控制是指UE发射机根据在下行链路接收

31、到的一个或多个功率控制命令 (TPC )而调整UE发射机输出功率的能力。测试目的：检验终端闭环功率控制的能力，在终端接收到功率控制命令(TPC_cmd)后的下 一个时隙内，发射机要具有根据功率控制步长改变其输出功率1、2或3dB的能力。测试指标：3GPP协农对终端的阑环朝率控制的檔标冥求如下;隶3-277：.$：DMa鞍端1涉爾応巧車拽利昭掠Tt nsmirter nwer cqntrp rang?TFC emd1 tiP siffp nze2 dB irep auS rIE st qs sn?Low erUpp FtLsjwct-lipperL UW FTUpp BlUp+0.5 4B+1

32、5壘+砸+3IB+ 1.5 dl-+45JBD&wn-0 5 dB4 54B-I dB-3 IB心dB* 3-2ETD-5CDMA 10爭備硏功率控制荷仏1TC rmd cruupTran&niiitH j0Vi7fr fonlroli iine aflcr 10 cquoI I PC_ cmtl stouijs1 dfi 51 qp 912 dB rt(?p nzr3 dB slqj mo1J.nWPrUpp trLnwnrUppPTLotwpt11PP VTUp+0 iB+12 dB+ 16dB+24 dB+24 dB+跖起Dtwti8E Channel0D上0.5Wav&form Qua

33、lity9?.eo9dDpeak Magnitude Error 14_S9 97*Peak Magnrtude： Error a：t Symlio上晒4斗Magnitude Errr： 4.5C84WEVM:peak rvM：Peak EVM atChip：2405NR：21.$37QdBRElO;0.993&IQ Dffjet=0.1120dBQuil Error：Freq Error：lDOOHzPha se Error：5S.795Sdeg4.3 接收指标（Receiver）4.3.1接收灵敏度 定义：在误码率规定的范围内，UE所能达到的最小接收功率。测试目的：检验终端接收机在其动态范围下限时接收到规定测试信号的能力，保 证基站的覆盖范围。测试指标：测量出来的接收灵敏度在误码率小于0.1%的情况下满足灵敏度小于 -108dBm。fits Tested100040CRC Errors：Bil Errur RuinBER:0.00%Can f idencezI its Error Count：Missing ilocksz4.3.2最大输入电平定义：UE处于最大输入电平时，误码率符合标准。测试目的：BER不超过限定值时，检验终端接收机在其动态范围上限时接收到规 定测试信号的能力，保证终端在基站近距离范围内的通信效果。测试指标：测量出来的终端BER小于0.1%。