德思特应用 | 革新MIMO无线电测试,精准测量10 MHz-8 GHz复杂射频信号!(二)

发布时间:2024年01月04日

来源:德思特测量测试 德思特应用 | 革新MIMO无线电测试,精准测量10 MHz-8 GHz复杂射频信号!(二)

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上一篇文章介绍了MIMO无线电测试的背景介绍、功率计的设计原理等。本章将继续为大家介绍功率计的测量方法及功率计实际测试应用。

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04?功率计的测量方法

(1)单端口测量

EN 300 328标准描述了如何计算单端口和多端口(MIMO设备)场景的突发RMS功率。

由于检测器在输入处提供代表RMS功率的电压,因此突发(burst)信号的RMS功率可计算如下:其中,有效样本(Pn)被视为落在20 dBc以内的值(距最高RMS值)。

为了压缩数据,并不是每个样本都被发送出去。DSP存储突发的平均值以及第?个和最后?个样本(20 dBc点)的开始和停?时间。这种压缩提供了足够的数据来根据EN 300 328标准进行测量,同时实现更快的数据传输。此外,功率计还能够存储100,000次突发。

(2)多端口测量

对于具有多个端?的设备的测量,EN 300 328标准规定,在任何给定时刻,必须计算并存储功率总和。以下示例说明了?个场景,其中3个端口各自具有不同的突发信息:

然后可以使用以下公式计算3个功率计的总功率:

该标准要求以与单个端口相同的方式计算多个端?突发的RMS功率。然而,功率计仅存储平均功率以及各个端?突发的开始和停止时间。当重新排列公式时,我们观察到以下情况:

这表明,对每个功率计的突发信号进行平均除以功率计的数量,相当于分别对每个功率计的样本进行求和,然后除以样本数量。针对每个功率计执行该过程,然后除以功率计的数量。

(3)同步和用户界面

总功率的计算不是由功率计本身执行的。功率计本身存储平均RMS值以及开始和停止时间。通过链式连接和触发功率计,实现同步。

可以使用RadiMation软件免费版本管理每个功率计的触发、采样率一半的时间内的同步以从每个功率计检索存储的数据。利用该软件,可以进行额外的计算,并对天线增益和波束成形增益等因素进行补偿。此外,RadiMation根据EN 300 328和EN 301 893标准确定所需的参数,例如EIRP(有效各向同性辐射功率)、RF输出功率、占空比、Tx序列、Tx间隙和观测中的介质利用率时间。

05?功率计实际测试

分为以下几个方面对德思特TS-RPR3008W与热功率计进行了对比测试。验证德思特TS-RPR3008W功率计的以下性能:

?具有测量信号的带宽和复杂性的能力

?具有测量间歇性开启和关闭信号的RMS功率的能力

?测试存在加性高斯白噪声的信号的RMS功率的能力

测试使用的设备有:能够生成复杂WiFi信号的发生器来生成复杂的调制信号以及其它测试所需信号,德思特TS-RPR3008W,以及用来做对比测试的热功率计。

(1)对802.11标准下的信号测量

对802.11信号进行测量,以展示德思特TS-RPR3008W通过RMS响应测量802.11WiFi信号的带宽和复杂性的能力。

在2.4 GHz频率下,生成带宽为20、40、80、160和320 MHz的信号。最初,在没有调制的情况下确定两个功率计之间的功率偏差,作为基线。随后,产生调制信号,并检查功率增量。两个功率计的增量值应非常接近。

如前所述,热功率计的动态范围是有限的。为了实现精确测量,峰值包络功率(PEP)不得超过仪表的最?可测量功率,这?点至关重要。此外,总信号带宽应显着超过功率计的本底噪声,以确保功率计测量实际信号而不是其自身的噪声。为了实现精确测量,信号峰值始终落在功率计的测量范围内至关重要。此外,信号常常变得很弱;在这种情况下,信号必须保持可检测,从而保持在本底噪声之上。

测试在-20 dBm下进行,该测试级别用于确保测量峰值包络功率(PEP)时结果的精度,同时减轻本底噪声的影响。

以上的表格中总结了热功率计和德思特TS-RPR3008W在2.4 GHz下各种信号配置的比较。显示的值包括连续波(CW)功率、调制功率、功率增量(差值)以及功率计之间的不平衡。

这些测试表明TS-RPR3008W能够准确测量不同带宽的调制WiFi信号的功率,展示其处理具有RMS响应的802.11信号复杂性的能力。

(2)对脉冲信号测试

由于通信信号通常具有较短的开启周期,因此功率计准确测量间歇性开启和关闭信号的RMS功率至关重要。

信号发生器配置为脉冲调制,ON和OFF状态的脉冲宽度均为250 μs,以及单独配置ON和OFF状态的脉冲宽度均为25 μs,从而产生50%占空比循环。

(3)高斯白噪声(AWGN)

GNSS模拟器是GNSS高精测试的关键产品,是基

除了WiFi信号和脉冲调制信号之外,还使用10、20和100 MHz的带宽在存在加性高斯白噪声(AWGN)的情况下观察到RMS功率。

06?结论

总之,TS-RPR3008W功率计在测量复杂调制信号方面表现出了卓越的能力。其准确性经过设计、严格测试以及与热功率计的比较测试得到了验证。在各种信号带宽和复杂的调制信号中证明了其准确性和可靠性。同时通过有效解决信号调制和间歇性开/关周期带来的挑战,这些功率计可为各种应用提供精确的测量。

当与RadiMation软件(免费软件)结合使用时,功率计可提供全面的参数分析,使其成为射频功率领域的多功能且有价值的工具。

宽频率范围(10 MHz至8 GHz)、高测量速度、RMS响应检测器和精密N型连接器等功能的结合凸显了这些功率计的先进设计。定制的金属外壳不仅保证了耐?性,还提供了有效的屏蔽和散热。

总之,TS-RPR3008W功率计的优势在于能够准确测量复杂信号、表现出稳定性并提供实用的解决方案来满足现代通信技术的需求。

文章来源:https://blog.csdn.net/hongke_Tech/article/details/135378863
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