射频指标及测试方法

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1、深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 1 射频指标及测试方法 制作：叶爱德 李军 部门： 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 2 什么是FTA FTA测试全称是全面型号认证（FULL TYPE APPROVAL）。要取得IMEI号，则必须通过FTA认证实验室的认证测试。其测试内容分为软件测试、硬件测试和电磁兼容测试，测试项目共有三百多项 。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05

2、-26 CMS BU 3 软件 RR（无线资源管理）测试：初次化规程、寻呼规 程 、 切换规程、呼叫重建。 MM(移动性管理)测试：鉴权、加密、位置更新。 CM（通讯管理）测试：呼叫控制、呼叫业务管 理、短信息。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 4 电磁兼容测试 Electromagnetic CompatibilityElectromagnetic Compatibility 电磁兼容电磁兼容 EMC = 电磁骚扰电磁骚扰 EMI + 电磁电磁抗扰抗扰EMS EMI: Electromagnetic I

3、nterference (电磁骚扰电磁骚扰) EMS: Electromagnetic Susceptibility (电磁电磁抗扰抗扰) 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 5 硬件 接收：参考灵敏度、动态范围、邻道抑制、阻塞响 应、互调抑制、AGC(自动增益控制)电平报告。 发射：发射功率与曲线、相位误差、频率误差、调 制频率、开关频率、音频基带。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 6 全频及三温三压测试全频及三温三压

4、测试 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 7 使用频率范围 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 8 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 9 功率 MS最大输出功率和最小输出功率控制水准，相应于它的级别，如下表 所示 (注：对于所有功率等级的MS，GSM900最小标准输出功率为 5dBm,DCS1800为0dBm,容许度：一般/2，极限/2.

5、5。) 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 10 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 11 DCS1800 发射机功率之不同级別 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 12 注意： 1.于相同频率所測量的兩个相邻的功率控 制位准的发射机输出功率的差异不可小于 0.5dB及不可大於3.5dB。 2.在正常及极限测试状况的任一组合，及 在每个功率

6、控制位准测量下，其功率/时间 之关系，应如下图限制的范围內。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 13 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 14 (*)GSM 900 话机 -4dBc，功率控制位准为16时 -2dBc，功率控制位准为17时 -1dBc，功率控制位准为18及19时 (*)DCS1800话机 -4dBc，功率控制位准为11时 -2dBc，功率控制位准为12时 -1dBc，功率控制位准为13，14及15时 (*)

7、GSM 900话机 -30dBc或 -17dBm，选其中较大者 (*)DCS1800话机 -30dBc或 -20dBm，选其中较大者 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 15 最低下限 GSM 900：-59dBc 或54dBm，选其中最高者， 除了时槽超前執行槽，因此許可之位準可至- 59dBc或36dBm，选其中最高者。 DCS 1800：-48dBc或-48dBm，选其中最高者。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 1

8、6 频谱 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 17 调变频谱（Spectrum due to the modulation） 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 18 上表中之值依以下原則修正： a)偏移载波600KHz以上到6MHz以下范围內之頻率，其测量值最多可允许3個200KHz频宽之信号可到-36 dBm，其200KHz频宽之中心频率为200KHz的整数倍。 b)偏移载波6MHz以上之频率，其量测值最多可允許12個2

9、00KHz频宽之信号可到-36 dBm，其200KHz频宽之中心频率为200KHz的整数倍。 c)偏移载波600KHz以下，若上表之限制值低于-36dBm时，可以-36dBm取代。此限制值於偏移载波600KHz以上至1800KHz以下时，GSM900为-51dBm，DCS1800為-56dBm。此限制值于偏移载波1800KHz（含）以上时，GSM900为-46dBm，DCS1800为-51dBm。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 19 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(Chi

10、na) Ltd 2006-05-26 CMS BU 20 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 21 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 22 注意： 1. 当GSM 900在指配频道时，话机发射的功率，在935MHz到960MHz的频帶不超过-79dBm，在925MHz到935MHz的频帶不超过-67dBm，除在925MHz到960MHz的频帶中5个测量可达到-36dBm是被允许的。 2. 当DCS 1800在指配频道时，话

11、机发射的功率，在1805MHz到1880MHz的频帶不超过-71dBm，除在1805MHz到1880MHz的频帶中5个测量可达到-36dBm是被允许的。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 23 接收灵敏度接收灵敏度 接收灵敏度是指收信机在满足一定的误码率 性能条件下收信机输入端需输入的最小信号电 平。衡量收信机误码性能主要有帧删除率 (FER)、残余误比特率(RBER)和误比特率(BER)三 个参数。(BER是收到的错误的比特数与总比特数 之比。RBER是当帧被删除时，只测量剩余帧的 BER。FER是在观察

12、的时间段里被删除的帧占总 传送帧数的百分比.) 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 24 对于GSM900MHz频段 接收灵敏度要求：当RF输入电平为一102dBm时， RBER不超过2。测量时可测试实际灵敏度指 标。根据多款移动电话的测试结果来看：当RBER 2时，若RF输入电平为-l09一l07dBm，则接 收灵敏度为优；若RF输入电平为-l07一l05dBm， 则接收灵敏度为良好；若RF输入电平为-105一 l02dBm，则接收灵敏度为一般；若RF输入电平 -l02dBm，则接收灵敏度为不合格。 深圳中

13、宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 25 对于DCSl800MHz频段 接收灵敏度要求：当RF输入电平为-l00dBm， RBER不超过2。测量时可测试实际灵敏度指 标。根据多款移动电话的测试结果来看：当RBER 2时，若RF输入电平为一l08一 -105dBm，则 接收灵敏度为优；若RF输入电平为一105- - l03dBm，则接收灵敏度为良好；若RF输入电平 为-l03一 -100dBm，则接收灵敏度为一般；若RF 输入电平为-l00 dBm，则接收灵敏度为不合 格。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX

14、Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 26 频率误差、相位误差峰值、相位误差有效值频率误差、相位误差峰值、相位误差有效值 测量发射信号的频率和相位误差是检 验发信机调制信号的质量。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 27 发射信号的相位误差定义为：发射机发射信号的 相位与理论上最好信号的相位之差。理论上的相 位轨迹可根据一个己知的伪随机比特流通过GMSK 脉冲成形滤波器得到。相位误差是GSM中用来表 示调制精确度的参数之一。相位误差较大通常 表示发射机电路中的I/Q

15、基带发生器、滤波器、 调制器或者放大器存在问题。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 28 频率误差定义为考虑了调制和相位误差的影响以 后，发射信号的频率与该绝对射频频道号(ARFCH) 对应的标称频率之间的差。它通过相应误差做线 性回归，计算该回归线的斜率即可得到频率误差 (因为/t)相位误差峰值是离该回归线最远 的值。频率误差表示频率合成器或锁相环的性能 不够好（例如，在两次发射信号之间频率切换时 合成器不能够很快的稳定下来）。在GSM系统 中，糟糕的频率误差可能使目标接收机不能锁定 发射信号，同时发射机

16、也可能给其他用户造成干 扰。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 29 相位误差有效值即相位误差均方根值，是 所有点的相位误差和其线性回归之间的差 的均方根值。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 30 对于GSM900MHz频段 1.频率误差Frequency error 若Frequency error40Hz，则频率误差为优； 若40HzFrequency error60Hz，则频率误差 为良好； 若60HzFrequ

17、ency error90Hz，则频率误差 为一般； 若Frequency error90Hz，则频率误差为不合 格。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 31 2.相位误差峰值Peak phase error 若Peak phase error7deg，则相位误差峰值为 优； 若7degPeak phase errorl0deg，则相位误 差峰值为良好； 若10degPeak phase error20deg则相位误差 峰值为一般； 若Peak phase error20deg，则这项指标为不 合格。 深圳中

18、宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 32 3.相位误差有效值 若RMS phase error25deg，则相位误差有效 值为优； 若25degRMS phase error4deg，则相位误 差有效值为良好； 若4degRMS phase error5deg，则相位误差 有效值为一般； 若RMS phase error5deg，则这项指标为不合 格。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 33 对于DCS1800MHz频段 1.频

19、率误差 若Frequency error80Hz，则频率误差为优； 若80HzFrequency error100Hz，则频率误差 为良好； 若100HZFrequency error171Hz，则频率误 差为一般： 若Frequency error171H z，则这项指标为不 合格。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 34 2.相位误差峰值 同GSM900MHz的指标。 3.相位误差有效值 同GSM900MHz的指标。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd

20、2006-05-26 CMS BU 35 测试方法测试方法 1.全频测试 测试设备：CMU200，屏蔽箱 （可用三角锥代替），测试SIM卡，RF 测试线，PC 测试步骤：1.将CMU200与电脑用GPIB线连接，把插有测试SIM卡的 手机与CMU相连（测试线一端插入手机的TESTPORT另一端与CMU的 RF PORT1或PORT2相连）。 2.开启dbtest程序，选择file-report setting,设置file name和保存目 录，setupattenuation设置补偿，configuration full scantest specification或full scan se

21、tting设置所要测试信道（GSM及DCS所有 信道）及测试标准，最后选择Radio typekey in,输入待测机的型 号。 3.将手机放入屏蔽箱开机，按SCAN开始测试，随后接听来电或拨 112注册上CMU。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 36 2.三温三压测试 测试设备：CMU200，屏蔽箱 （可用三角 锥代替），测试SIM卡，RF测试线，PC， 高速电源，温度柜 测试步骤：测试过程同全频，但要将手机 分別在三温(-10c ,+55c,25c)，三压 (4.2V,3.8V,3.4V)环境下重复。

22、 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 37 GPRS测试 GPRS是通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService)的英文简称，是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构。这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似，因此现有的基站子系统(BSS)从一开始就可提供全面的GPRS覆盖。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发

23、送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 38 GPRS的服务类型 按所提供的服务种类来说，现在有 Class A、B、 C三种。 ClassA可以在上网的同时接听电话，其技术含义 是同时支持包交换（数据）和电路交换（语 音）。 ClassB可以上网和接电话，但不能同时进行，其 技术含义是虽然也支持包交换和电路交换，但不 可在同一时刻支持包

24、交换和电路交换，状态可以 切换； ClassC则只能上网，什么时候都不能打电话，其 技术含义是它只支持包交换。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 39 GPRS的传输类型 GPRS是对GSM网络的扩展，它对GSM网络的地面网部分进行了改造，保留了无线部分的大部分设施，并配合软件的升级，使之能够支持数据传输。 GPRS网为每个用户分配最多8个时隙（时间片）来传输数据，这8个时隙又分下行和上行，所以它们的组合数就多了。具体的组合情况，现在都用Class的传输类型来描述。按照“Class类型、下行数，上行数、简称

25、”的顺序，我们有如下几个常用的Class类型： Class2 2, 1, 2+1 Class4 3, 1, 3+1 Class8 4, 1, 4+1 Class10 4, 2, 4+2 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 40 GPRS无线信道有4种不同的编码方式，分 别是CS1/CS2/CS3/CS4，对应的速率为 9.05/13.4/15.6/21.4k bit/s。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 41 测试标准介

26、绍 1.发射 a)发射功率、频率误差、相位误差、开关和调制频谱的指标必须符合GSM手机射频指标测试规范中之规定。 b) RAMP要求按照测试仪器中的default setting。仪器的default setting 一般依照规范要求。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 42 2.BLER 字块差错率（BLER）特性在静态传播条件下按照 下表输入电平进行测试时不得超过10%。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 43 测试

27、设备：CMU200（带GPRS功能）,测试线，测试SIM 卡 测试步骤：1.先按signal off,选network supportgsm+gprs,main servicepacket data，service selectionbler。 2.按下方菜单中的network,coding scheme项选cs1-cs4。 再按network，B52mode选multislot support。 3.按BS signal，选slot config,在弹出选择框中选time slot3或4,选中slot2-slot5, 在slot6后输入20，最后依据 规定输入reference level（

28、CS4:GSM/-98,DCS/-96）。 4.开机连上CMU,进入receiver qualityapplicationbler。 5.测试发射，service selectiontestmode A 6.选择两发三收，测试其双发功率、相位误差、频率误 差、开关和调制频谱、RAMP。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 44 DESENSE测试 测试设备：CMU200，三角锥，测试SIM卡，PC 测试步骤： 1.将待测手机放入三角锥（已与CMU连接）。 2.打开dbtest, 选择file-report s

29、etting 设置file name和保存目录，setupattenuation设 置补偿，configurationtestmode选择 radiation，configurationdesensedesense setting中设置所要测试的信道以及CMU发射电 平。 3.开机，按start开始测试。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 45 对于desense测试的结果只需要注意TX_RFL以及Meas_RX_RFLevel，其中TX_RFL指CMU上的发射功率，Meas_RX_RFLevel是指所测得

30、的手机接收到的功率。TX_RFL可以看出天线的作用，因为每个信道测试的条件是RXLEV为4的时候，所以CMU发射电平越小就知道天线做的越好，一般规定GSM的TX_RFL平均值要在-80以下，DCS的平均值在-70以下。Meas_RX_RFLevel这项指手机本身的接收灵敏度，这项与天线无关，一般规定GSM的Meas_RX_RFLevel平均值在-105以下，DCS的平均值在-103以下。另外也可以测一下手机的发射，当知道手机在一定功率等级所发射的功率时，可以设置在这个功率等级用CMU测试，所测得CMU上接收到的值与手机发射功率的差值可以与Diff_Value这项相比较，这样可以看出天线接收和发

31、射的性能差异。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 46 震动测试 测试设备：CMU200，测试SIM卡，RF测试线，固定架， 震动机 测试步骤： 1. 手机含电池，分别以水平及垂直地固定在测试台上，与CMU连接。 2. 在手机模拟通话状况下测试，使用中间信道及最大功率等级。 3. 开启震动机，采用以下频率/幅度a).频率5Hz20Hz时，随机震动ASD为0.96。b).频率20Hz500Hz时，随机震动ASD为0.96(20Hz处)，其他-3dB/倍频程。 判定标准：每一个Burst有用部分的相位最大峰值误

32、差 （peak phase error）不超过20；每一個Burst的RMS相位误差(rms phase error)不超过5。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 47 杂散谐波测试 当话机已被指配频道时，谐波由天线接头辐射 出。 为验证当话机于指配频道时，所产生谐波分量从 100kHz到12.75GHz不包括GSM900之接收频带， 不得超过规范之要求。 注：9到100kHz的频带因为测试执行的困难不被 測試。 当话机于指配频道时，所产生谐波分量功率，于 正常电压状况下，不可大于下表之标准。 深圳中宇元一

33、数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 48 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 49 此要求及测试适用于所有GSM900及1800有天线接 头之话机。 于100kHz至12.75GHz的频率范围中测量。在话机 天线接头测量混附波辐射，当任何不连续的信 号的功率位准高于下表的要求時，减6dB，在連 接一個50欧姆的假负载，以吸收发射出之功率负 载。 测量频宽使用一个5极点同步可调滤波器。功率 指示值为量测系统检测出之峰值功率值。 在任何频道

34、的测量都应进行于至少一个TDMA讯 框期長，但不包含空间讯框。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 50 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 51 注1：不包括之935MHz 到960MHz及 1805MHz 到1880MHz的频率范围。 注2：滤波器、视讯频宽及频率偏移之测 量，仅对话机在中段ARFCN频道发射时为 正确。 注3：由于实际上的应用，视讯频宽限制最 大为3MHz。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX T

35、echnology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 52 测试设备：信号分析仪，滤波器，测试线，PC 测试步骤：以DB2042为例 1.先用DV9将手机强制发射，使用GSM或DCS中间信道最大 功率等级。 2.将滤波器通过相应测试线与手机TESTPORT相连，滤波器 另一端接到信号分析仪。 3.按mode选analyze,选择中心频率 center:62/902.4MHz,698/1710.4MHz。按step选step size=center,这 样按方向键就可以使频率增加或减少一倍的中心频率。 4.按coupling选择RBW与VBW。 5.选择tracemax

36、hold。再按center,随后使频率变为2倍频，选 searchpeak就可以得到如下图所示的频谱。再根据标准判断其是否 符合标准。一直测到12.75GHz为止。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 53 GSM 2倍频 Center1.80480001 GHzSpan10 MHz1 MHz/1MAXRef Lvl-20 dBmRef Lvl-20 dBmRBW 300 kHzVBW 300 kHzSWT 25 msRF Att 10 dB A 1MAUnitdBm -110 -100 -90 -80 -7

37、0 -60 -50 -40 -30 -120 -201Marker 1 T1 -43.16 dBm 1.80491023 GHzDate: 25.JUN.2004 04:11:39深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 54 DCS 2倍频 SWT 25 ms A UnitdBmRef Lvl-20 dBmRef Lvl-20 dBmRF Att 10 dB1MAX1MARBW 300 kHzVBW 300 kHzCenter3.4948 GHzSpan10 MHz1 MHz/ -110 -100 -90 -80

38、 -70 -60 -50 -40 -30 -120 -2011Marker 1 T1 -65.30 dBm 3.49495030 GHzDate: 25.JUN.2004 04:22:38深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 55 空闲模式(Idle Mode)测量 方法类似,由于此模式下手 机信号是每隔一段时间发 射一次,因此信号在频谱仪 上也表现为一段时间扫描 到一次. 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 56 天线测试

39、测试设备：矢网分析仪，RF测试线，标准负载 测试步骤：1.先校准矢网分析仪，先选择频率start880MHz, stop1900MHz。连上测试线按calstart new calfull one portport1N50 maleopen port1/short port1/match port1。此过程需要用到标准负载。 2.把测试线接到匹配电路与SWITCH之间的传输线，之后连到SWITCH的那端传输线应割断。 3.选择4个频率点，mark890MHz,960MHz,1710Mhz,1880MHz。 4.按meass11,formatmagnitude就可观看其s11。 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 57 深圳中宇元一数码科技有限公司 A-MAX Technology(China) Ltd 2006-05-26 CMS BU 58 谢谢！