再考慮9 dB的載波聚合因子,最終動態范圍為150 dBc,加上測試余量,這就要求頻譜儀的動態范圍要達到150 dBc以上才能滿足測試要求。同時為了實現雜散發射的低電平測試,要求頻譜儀的靈敏度即底噪水平應優于:-107 dBm/100 kHz=-157 dBm/Hz。
考慮到路徑損耗和測量余量,在實際測試中頻譜儀靈敏度應大于-170 dBm/Hz。如果利用傳統測試方案,就目前的頻譜儀性能水平來說,很難實現對共址雜散發射的準確測量。
2.2 新型雜散測試方案
(1)測試原理
鑒于上述情況,為了解決頻譜儀動態范圍和靈敏度不足的問題,本文提出了一種新型的測試方案。本方案采用如圖2所示的吸收法:即利用雙工器將濾波器的載波信號通過負載吸收,解決測試過程中頻譜儀動態范圍不足的問題。同時LNA提高了雜散發射電平,使其位于頻譜儀的底噪之上,解決測試過程中頻譜儀靈敏度不足的問題。
圖2 雜散發射新型測試方案
整個測試方案的關鍵器件是雙工器,采用CREOWAVE高性能雙工器,頻率范圍覆蓋2 GHz—4 GHz,其性能指標如表2所示:
表2 CREOWAVE高性能雙工器性能指標
在圖2所示方案中,TD-LTE基站發射的信號,用傳輸測試法將天線口連接射頻同軸線,然后通過CREOWAVE高性能雙工器,其技術指標如表2所示。雙工器將輸出信號一分為二,對于B路帶通濾波器2(Pass band2)來說,所經信號最后由負載吸收,不需要被測試。由于雙工器是共址雜散發射測試鏈路的一部分,低互調指標(IM3:-150 dBc)也是需要考慮的因素。對于A路帶通濾波器1(Pass Band1)來說,載波信號Band 40(2 300 MHz—2 400 MHz)經過-80 dBc抑制后經Microcomp Nordic高性能LNA(0.1 GHz—6 GHz,28 dB增益)低噪放再由頻譜分析儀測試(路徑特性曲線如圖3所示),此時大功率電平為:43 dBm-4 dB-80 dB+28 dB=-13 dBm。
而頻譜儀動態范圍需求為:-13 dBm-(-98 dBm)=85 dBc,處于頻譜儀的測試動態范圍內,頻譜儀動態范圍不足的問題得以解決。
圖3 A路路徑特性曲線
接下來需要考慮的是頻譜分析儀的靈敏度能否滿足共址雜散發射的測試要求。將推算雜散發射在鏈路(A路)上的信號電平。
本文中選用的頻譜儀是羅德與施瓦茨R&S FSW26,根據其性能指標,底噪在頻率范圍(1 GHz—3 GHz):DANL-154 dBm/Hz,typ.-159 dBm。
歸一化底噪轉化為-109 dBm/100 kHz,考慮雙工器4 dB插損和1 dB線損和低噪放增益為28 dB,則系統可以測到的底噪為-109 dBm/100 kHz+5 dB-28 dB=-132 dBm/100 kHz,具體如圖4所示。
雜散輻射測試在載波聚合情況下最高電平要求是-107 dBm/100 kHz,同時保證頻譜儀底噪比測試電平低20 dB的測試余量。-132 dBm大于測試要求:-127 dBm=-107 dBm-20 dB,所以測試方案滿足測試需求。
圖4 頻譜儀底噪