移动终端辐射杂散测试系统的软件实现方法
辐射杂散整改(RSE)
电磁兼容整改分析之辐射杂散 辐射杂散(简称RSE)是指当移动台与非辐射性纯阻负载相连接或者在接收机状态时,由移动台产生或放大的通过移动台机壳、电源、控制设备、音频各电缆辐射的工作频率外上的发射。在目前的国际标准中“辐射杂散”基本都将其划分在了射频项目(RF)里面,而国内标准(以YD1032为典型)则将其划分在 电磁兼容(EMC)的测试内容内。 相信接触过无线发射产品认证的朋友都对辐射杂散比较了解,也许还会带点感情色彩认为这个项目比较讨厌,因为无论是在做国内或国际认证中,任何的无线发射产品都逃不掉此项测试要求。从设计及整改角度来讲,对工程人员来说辐射杂散的整改也是其最为头痛的工作内容之一,尤其针对高功率发射产品,如2G,3G设备跟是如此。本文根据摩尔实验室(MORLAB)日常工作经验,以典型的手机产品为例,在此抛砖引玉与大家一起分享一下手机在辐射杂散方面的整改心得。 一.测试场地的布局: 标准辐射杂散的布局如下,其中图一为原理图,图二为摩尔实验室辐射杂散的实景图。 图一:辐射杂散实验布置图
图二:辐射杂散实景图 二.辐射杂散的测试方法: 辐射杂散骚扰的功率点是通过“置换测试法”来确定的。用电波暗室先进行预校正(由信号源和基准天线组成)再置换移动台来进行发射,通过测试接收机得到相同的功率后,则此时预校正器的发射功率就是EUT(被测物)辐射杂散骚扰的功率电平。 三.辐射杂散的指标: 根据不同的产品所对应的标准,辐射杂散的相关指标要求也有所差别,但大体可归纳如下: 发射机的辐射杂散测试要求: 频率限值适用范围 30MHz – 1GHz 1GHz –4GHz, -36dBm -30dBm 欧盟及中国各 类标准 30MHz – 10th-13dBm 美洲
场强与功率的关系
概述 令狐采学 通常,工作在260MHz至470MHz工业、科学和医疗频段(ISM)的发射天线都非常小,只能辐射发射机功率放大器输出功率的一小部分。由此看来,对于发射功率的测量非常重要。具体的测量工作十分复杂,因为FCC规范的15.231部分规定了距离发射器3米处的场强(V/m)限制。另外,接收天线的放置以及测量中使用的接收单元都会影响辐射功率的测量。 本文将解释辐射功率与场强以及测量接收器的关系。表格中给出了260MHz至470MHz频段的FCC场强要求与辐射功率的对应关系,并给出了接收机测量的典型参数。通过上述关系可以了解一些转换因数,用户能够确定对接收器的测量结果是否表明发射器已接近其辐射功率的限制。 场强与辐射功率的关系 天线发射功率向四周(球形)扩展,如果天线具有方向性,功率沿着传播方向的变化符合其增益G(Θ, Φ), (Θ, Φ)表达式,在半径为R的球体上的任意一点,以瓦/平方米为单位的功率密度(PD)由式1给出: 这个等式简单地表示为发射功率除以半径为R的球面面积。增
益符号,GT,没有角度变化。因为在260MHz至470MHz ISM 频段使用的绝大多数天线与工作波长相比非常小,其模板不会随方向急剧变化。因为天线是效率很低的辐射体,增益非常小,基于这种原因,PT和GT相乘用来表示发射器和天线结合后的等效全向辐射功率(EIRP)。EIRP表示可以从理想的全向天线发射的功率。 距离发射器R处的功率密度同样可以表示为辐射信号场强E的平方除以η0表示的自由空间的阻抗(式2),η0的大小为120πΩ,或377Ω。 从上述两个等式可以得出EIRP,PTGT与场强E的关系,以 V/m为单位。 重新整理式3,用场强形式表示EIRP: 在FCC要求的3米距离处,这个关系为: 假设FCC对315MHz的平均场强限制是6mV/m,利用式5,可以得到平均辐射功率的限制为10.8μW,或-19.7dBm。从场强到EIRP的转换更加复杂,因为有些文档用对数或dB形式表示场强。在上面的例子中,场强大小6mV/m可以表示为15.6dBmV/m 或75.6dBμV/m。另外,FCC的辐射限制在260MHz到470MHz 的频带范围内随频率而变化,这种变化意味着对于每种频率,都需要按照FCC要求计算出场强大小,然后从一种计量单位转换到另一种。FCC规范的15.231部分规定260MHz的场强限制为3750μV/m,在470MHz处线性增加到12500μV/m。按照式1
无线电发射机检测方法和标准的介绍
第十六章无线电发射机检测方法和标准介绍 一、前言 无线电发射设备的检测工作是各级无线电管理机构日常工作中很重要的一个方面。对无线电发射设备的研制、生产、进口、销售等环节进行严格的控制,对维护正常的空中电波秩序,从源头上减少干扰源的产生是至关重要的。在设台前对无线电发射设备进行检测以及日常的年检是监测工作及进行合理的台站面局的基础性工作。 对各类无线电发射设备的工作频段、信号特征、杂散发射、占用带宽以及其它一些重要参数的充分掌握可以提高监测及查处干扰的效率和质量,是从事无线电管理的技术人员必备的基本素质。近年来,无线通信事业进入了飞速发展的阶段,各种新技术、新业务不断涌现,加上传统的各类无线电业务,无线电发射机的种类十分繁杂,相应的无线电管理文件、国际、国内的技术标准众多。本文力争从基本原理出发,对涉及到的一些共性的设备检测的方法做一说明,并尽量涵盖各级无线电管理机构所关心的检测项目。 二、技术各词解释 2.1频率容限 发射的特征频率偏离参考频率的最大允许偏差。单位为相对值或绝对值。 2.2发射功率 发射功率依据其测试位置或发射途径不同分为: ——端口传导功率(匹配状态) ——辐射功率(包括等效全向辐射功率和有效辐射功率,前者比后者大2.15dB) 根据发射类别或信号特征发射功率亦可分为: ——峰包功率(调制包络最高峰一个射频周期内的平均功率) ——平均功率(发射机在调制中以所遇到的最低频率周期相比足够长的时间内的功率) ——载波功率(无调制时载波的平均功率) 2.3必要带宽 对于给定的发射类别,恰好确保进行规定条件下要求的质量和速率的信息传输所需的带宽。 2.4占用带宽 此带宽外的上、下限频带所对应的发射功率分别为一确定发射总功率的β/2。一般取β/2为0.5%。 2.5非意愿发射(unwanted emission) 杂散发射域:在必要带宽外但不包括杂散域对应的频率范围,这里带外发射通常占主导地位。 带外发射:由调制处理产生的恰好落在必要带外的一个或多个频率发射,但不包括杂散发射。通常其落在距中心频率±250%必要带宽以内。必要带宽 以外的非意愿发射看作为带外发射。但对于非常窄或宽的必要带宽, 带外发射域和杂散发射域边界的限定需参考Rec.ITU-R SM.329-8 Annex 8。杂散发射域可能存在带外发射,同样,带外发射域也有可能 存在杂散发射。 杂散发射:落在必要带宽之外,但减少其电平不会影响相应的信息传输的一个或 多个频率发射,它包括除了带外发射外的谐波发射、寄生发射、
(完整版)射频指标测试介绍
目录 1GSM部分 (1) 1.1常用频段介绍 (1) 1.2 发射(transmitter )指标 (2) 1.2.1发射功率 (2) 122 发射频谱(Output RF spectrum
1.2 发射(transmitter)指标 1.2.1发射功率 定义:发射机载波功率是指在一个突发脉冲的有用信息比特时间上内,基站传送 到手机天线或收集及其天线发射的功率的平均值。 测量目的:测量发射机的载波输出功率是否符合GSM规范的指标。如果发射功 率在相应的级别达不到指标要求,会造成很难打出电话的毛病,即离基站近时容易打出而离基站远时打出困难,往往表现出发射时总是提示用户重拨号码。如果 发射功率在相应的级别超出指标的要求,则会造成邻道干扰。 测试方法: 手机发射部分由发射信号形成电路、功率放大电路、功率控制电路三个单元组成。 GSM频段分为124个信道,功率级别为5----33dBm,即卩LEVEL5--LEVEL19共15 个级别;DCS频段分为373个信道(512----885),功率级别为0----30dBm,即LEVEL0---LEVEL15共15个级别;每个信道有15个功率等级,测试时选上、中、下三个信道对每个功率等级进行测试,每个功率等级以2dBm增减。 功率控制:由于手机不断移动,手机和基站之间的距离不断变化,因此手机的发射功率不是固定不变的,基站根据距离远近的不同向手机发出功率级别信号,手机收到功率级别信号后会自动调整自身的功率,离基站远时发射功率大,离基站 近时发射功率小。具体过程如下:手机中的数据存储器存放有功率级别表,当手 机收到基站发出的功率级别要求时,在CPU的控制下,从功率表中调出相应的 功率级别数据,经数/模转换后变成标准的功率电平值,而手机的实际发射功率经取样后也转换成一个相应的电平值,两个电平比较产生出功率误差控制电压,去调节发射机激励放大电路、预放、功放电路的放大量,从而使手机的发射功率调整到要求的功率级别上。 测试指标: DCS1 800 Power con trol Nomi nal Output Toleranee (dB) for con diti ons
EMI辐射发射测试
辐射发射测试 辐射发射(Radiated Emission)测试,是测量EUT通过空间传播的辐射骚扰场强。可以分为磁场辐射、电场辐射,前者针对灯具和电磁炉,后者则应用普遍。另外,家电和电动工具、AV产品的辅助设备有功率辐射的要求(称为骚扰功率)。 1. 辐射发射测试标准: a) 电场辐射:CISPR22,CISPR13,CISPR11,CISPR14-1,CISPR15(特定类别的玩具); b) 磁场辐射:CISPR15(工作电流频率超过100Hz的灯具),CISPR11(电磁炉); c) 骚扰功率:CISPR14-1(工作频率不超过9kHz的一部分设备除外),CISPR13(只对辅助设备)。 2. 辐射发射测试方法 1) 辐射发射测试仪器和设备: a) 电场辐射:接收机(1G以下)、频谱仪(1G以上)、电波暗室、天线(1G以下一般用双 锥和对数周期的组合或用宽带复合天线,1G以上喇叭天线); b) 磁场辐射:接收机、三环天线或单小环远天线; c) 骚扰功率:接收机、功率吸收钳。 接收机遵循CISPR16-1-1的要求,天线、场地遵循CISPR16-1-4的要求,吸收钳遵循CISPR16-1-3的要求。 2) 辐射发射测试测试布置: a)电场辐射:也是分台式与落地式,与传导发射相同(因为辐射发射结果与产品布置的关系 尤为密切,因此需要严格按照标准布置包括产品、辅助设备、所有电缆在内的受试样品); b)磁场辐射:不同尺寸的三环天线对能够测试的EUT最大尺寸是有限制的,以2m直径的环形三环天线为例,长度小于1.6m的EUT能够放在三环天线中心测试;在CISPR11中,超过1.6m的电磁炉用0.6m直径的单环远天线在3m外测量,最低高度1m; c)骚扰功率:分台式与落地式,台式设备放在0.8m的非金属桌子上,离其他金属物体至少0.8m(通常是屏蔽室的金属内墙,这个距离要求在CISPR14-1中是至少0.4m);落地式设备放在0.1m的非金属支撑上;被测线缆(LUT)布置在高0.8m、长6m的功率吸收钳导轨上,吸收钳套在线缆上,电流互感器端朝向被测设备。如果被测设备有其他线缆,在不影响功能的情况下能断开的断开,不能断开的用铁氧体吸收钳隔离。 3) 辐射发射测试频段:电场辐射一般是30MHz-1GHz(有些产品需要测超过1G,根据具体标准的规定),磁场9kHz-30MHz,骚扰功率30-300MHz。 4) 辐射发射测试限值:随不同标准,场地是3m、10m或其他尺寸,不同的产品分类(Group 1/2, Class A/B)而限值不同。 5) 辐射发射测试过程: a)30MHz-1GHz电场辐射:在半电波暗室中进行,EUT随转台360度转动,天线在1-4m高度 上下升降,寻找辐射最大值。结果用QP值表示。垂直、水平两种天线极化方向都测。 b)大于1G的电场辐射:工作频率超过108MHz的ITE设备、超过400MHz的ISM设备需要测试,是在3m场地,使用频谱仪测。ITE设备测试方法基本同30MHz-1GHz,结果用Peak与AV值表示。ISM的产品有点不同,需要在全电波暗室中测,天线同产品同高度,不升降,转台仍然转动以寻找辐射最大值; c)替代法:采用ERP(有效发射功率)来代替,再换算成场强数值。这个在RF测试中经常用到,常规EMC很少使用。替代法测试的目的是测试EUT的壳体辐射,需要拆除所有可拆卸电缆,不可拆卸的电缆上套铁氧体磁环。首先用天线A和接收机测量出EUT的最大骚扰值,然后用天线B替代EUT,调节信号发生器输出功率,直至测量接收机达到同样的值。记录替代天线B的输入端功率,即为EUT的壳体辐射功率。天线的选则根据测试频率来定; d)磁场辐射:采用三环天线的磁场辐射测试没啥好说的,样品放置在天线中心,X/Y/Z三个方向各测一组磁场辐射的结果。采用单小环天线时,天线垂直地面放置,最低部分高于地面1m,因为是近场测量,又考虑到了地面的反射,测量所得的值反映了EUT的水平和垂直的磁场分量; e)骚扰功率:对设备的所有长度超过25cm的电缆(也包括辅助设备的线缆)都需进行。因为在30-300MHz内不同频点的骚扰在被测线缆中呈驻波形式分布。因此在测量中需要沿导轨拉功率吸收钳以寻找每个终测频点骚扰功率最大的位置(大致在离设备半波长的距离处)。3. 辐射发射测试结果判定: 仍然是与限值线比较。低于PASS,高出FAIL。
杂散发射的测试及抑制方法.
关于杂散发射 Auhq 2005-06-15 杂散发射可以理解为谐波分量,比如GSM900的2次谐波分量在1.8G,3次谐波分量在2.7G, 等等。杂散发射的测量通常在0-6GHz之间测量,在1GHz到4GHz处应小于30dBm,GSM 规范里有相应的规定。 杂散发射在两种模式下测量,一种是传导模式,一种是辐射模式。而每一种模式下又分为信 道模式(Traffic)和空闲模式(Idle),通常信道模式的值会大于空闲模式。 标准 以下四张表是在四种模式下GSM标准规定的杂散发射功率限值: 功率电平(dBm) 频率范围 GSM 900MHz DCS 1800MHz 100KHz~1GHz -36 -36 1GHz~12.75GHz -30 1000MHz ~1710MHz -30 1710MHz ~1785MHz -36 1785MHz ~12.75GHz -30 图表 1 传导型杂散发射,MS被分配一个信道(Traffic,通常是62信道,902.4MHz)频率范围功率电平(dBm) 100KHz~880MHz -57 880MHz~915MHz -59 915MHz~1000MHz -57 1000MHz ~1710MHz -47 1710MHz ~1785MHz -53 1785MHz ~12.75GHz -47 图表 2 传导型杂散发射,MS处于空闲模式(Idle)
功率电平(dBm) 频率范围 GSM 900MHz DCS 1800MHz 30MHz~1GHz -36 -36 1GHz~4GHz -30 1000MHz ~1710MHz -30 1710MHz ~1785MHz -36 1785MHz ~4GHz -30 图表 3 辐射型杂散发射,MS被分配一个信道(Traffic,通常是62信道,902.4MHz)频率范围功率电平(dBm) 30MHz~880MHz -57 880MHz~915MHz -59 915MHz~1000MHz -57 1000MHz ~1710MHz -47 1710MHz ~1785MHz -53 1785MHz ~4GHz -47 图表 4 辐射型杂散发射,MS处于空闲模式(Idle) 杂散发射的产生通常有以下几个方面: 1.电路Layout过程中EMC考虑不够(主要指射频部分); 2.天线失配; 3.PA不正常工作; 4.结构设计造成的杂散过大。 抑制杂散发射的方法: 1.用柔性铜皮将射频电路部分全部包裹起来; 2.换不同的天线形式; 3.将结构件上尽可能多的地方贴上柔性铜皮。 以上处理方法中有一点要特别注意,就是包裹铜皮时要将天线露出来,因为杂散发射测试时 是远场测试,必须要手机发射,在微波暗室里几米外无线接收,特别是信道模式,如果铜皮 将天线都包住了,信号无法发射出来,就无法连接注册了。 杂散发射在谐波阶数越高的地方越不容易抑制。
杂散
电磁兼容整改分析之辐射杂散 2009-11-27 16:11:34 来源:摩尔实验室浏览次数:1839 文字大小:【大】【中】【小】关键字:电磁兼容整改辐射杂散EMC测试 辐射杂散(简称RSE)是指当移动台与非辐射性纯阻负载相连接或者在接收机状态时,由移动台产生或放大的通过移动台机壳、电源、控制设备、音频各电缆辐射的工作频率外上的发射。在目前的国际标准中“辐射杂散”基本都将其划分在了射频项目(RF)里面,而国内标准(以YD1032为典型)则将其划分在电磁兼容(E MC)的测试内容内。 相信接触过无线发射产品认证的朋友都对辐射杂散比较了解,也许还会带点感情色彩认为这个项目比较讨厌,因为无论是在做国内或国际认证中,任何的无线发射产品都逃不掉此项测试要求。从设计及整改角度来讲,对工程人员来说辐射杂散的整改也是其最为头痛的工作内容之一,尤其针对高功率发射产品,如2G,3G设备跟是如此。本文根据摩尔实验室(MORLAB)日常工作经验,以典型的手机产品为例,在此抛砖引玉与大家一起分享一下手机在辐射杂散方面的整改心得。 一.测试场地的布局: 标准辐射杂散的布局如下,其中图一为原理图,图二为摩尔实验室辐射杂散的实景图。 图一:辐射杂散实验布置图
图二:辐射杂散实景图 二.辐射杂散的测试方法: 辐射杂散骚扰的功率点是通过“置换测试法”来确定的。用电波暗室先进行预校正(由信号源和基准天线组成)再置换移动台来进行发射,通过测试接收机得到相同的功率后,则此时预校正器的发射功率就是EUT(被测物)辐射杂散骚扰的功率电平。 三.辐射杂散的指标: 根据不同的产品所对应的标准,辐射杂散的相关指标要求也有所差别,但大体可归纳如下: 发射机的辐射杂散测试要求:
辐射功率和场强测试
应用笔记3815 UHF ISM 波段发射器的辐射功率和场强测试 Oct 23, 2007 摘要:工作在工业、科学及医疗(ISM)波段,频率范围为260MHz 至470MHz 的近距离无线通信已广泛用于遥控无钥匙门禁系统(RKE)、家庭安防和遥控装置。无线发射器的一个关键参数是通过天线发射的功率,该功率必须足够大,以保证发射到接收链路的可靠性,但是,这个功率还必须限制在FCC 规范15.231部分规定的辐射功率以内。本文讨论了在260MHz 到470MHz 频率范围内,FCC 规范对场强的要求和接收机测试的典型指标,表格中列出了现场测试的数据。 概述 通常,工作在260MHz 至470MHz 工业、科学和医疗频段(ISM )的发射天线都非常小,只能辐射发射机功率放大器输出功率的一小部分。由此看来,对于发射功率的测量非常重要。具体的测量工作十分复杂,因为FCC 规范的15.231部分规定了距离发射器3米处的场强(V/m)限制。另外,接收天线的放置以及测量中使用的接收单元都会影响辐射功率的测量。 本文将解释辐射功率与场强以及测量接收器的关系。表格中给出了260MHz 至470MHz 频段的FCC 场强要求与辐射功率的对应关系,并给出了接收机测量的典型参数。通过上述关系可以了解一些转换因数,用户能够确定对接收器的测量结果是否表明发射器已接近其辐射功率的限制。 场强与辐射功率的关系 天线发射功率向四周(球形)扩展,如果天线具有方向性,功率沿着传播方向的变化符合其增益G(Θ, Φ)。表达式,在半径为R 的球体上的任意一点,以瓦/平方米为单位的功率密度(PD)由式1 给出: 这个等式简单地表示为发射功率除以半径为R 的球面面积。增益符号,GT ,没有角度变化。因为在260MHz 至470MHz ISM 频段使用的绝大多数天线与工作波长相比非常小,其模板不会随方向急剧变化。因为天线是效率很低的辐射体,增益非常小,基于这种原因,PT 和GT 相乘用来表示发射器和天线结合后的等效全向辐射功率(EIRP)。EIRP 表示可以从理想的全向天线发射的功率。 距离发射器R 处的功率密度同样可以表示为辐射信号场强E 的平方除以η0表示的自由空间的阻抗(式2),η0的大小为120πΩ,或377Ω。 从上述两个等式可以得出EIRP ,PTGT 与场强E 的关系,以V/m 为单位。 重新整理式3,用场强形式表示EIRP : 在FCC 要求的3 米距离处,这个关系为: 假设FCC 对315MHz 的平均场强限制是6mV/m ,利用式5,可以得到平均辐射功率的限制为10.8μW ,UHF ISM 波段发射器的辐射功率和场强测试-Maxim 2012年1月13日11:00
国家对GHz无线设备发射功率的限制以及相关规定
国家对无线设备发射功率的限制以及相关规定 关于调整频段发射功率限值及有关问题的通知? 信部无[2002]353号 各省、自治区、直辖市无线电管理机构,各相关单位:? 为适应无线通信技术的发展,为科研、生产单位研发新技术、新产品提供研究频段及便利条件,满足无线电通信业务的需求,根据我国无线电频率划分规定及频谱使用情况,并参照国际上通用的技术标准。决定调整频段无线电发射设备的部分技术参数,现将有关事项通知如下:? 一、自发文之日起,调整 - GHz频段无线电发射设备的主要技术指标如下:? (一)等效全向辐射功率(EIRP):? 天线增益<10dBi时:≤100 mW或≤20 dBm;? 天线增益≥10dBi时:≤500 mW或≤27 dBm。? (二)最大功率谱密度:? 1.直接序列扩频或其它工作方式:? 天线增益<10dBi时:≤10 dBm / MHz(EIRP);? 天线增益≥10dBi时:≤17 dBm / MHz(EIRP);? 2.跳频工作方式:? 天线增益<10dBi时:≤20 dBm / MHz(EIRP);? 天线增益≥10dBi时:≤27 dBm / MHz(EIRP)。? (三)载频容限:20 ppm? (四)带外发射功率(在频段以外):? ≤-80 dBm / Hz (EIRP)。? (五)杂散发射(辐射)功率(对应载波±倍信道带宽以外):? ≤-36 dBm / 100 kHz (30 - 1000 MHz);? ≤-33 dBm / 100 kHz - GHz);? ≤-40 dBm / 1 MHz - GHz);? ≤-40 dBm / 1 MHz - GHz);? ≤-30 dBm / 1 MHz (其它1 - GHz)。?
TDD-LTE-杂散干扰
1.1.1杂散干扰 1.1.1.1杂散干扰定义 由于发射机中的功放、混频器和滤波器等非线性器件在工作频带以外很宽的范围内产生辐射信号分量,包括热噪声、谐波、寄生辐射、频率转换产物和互调产物等落入受害系统接收频段内,导致受害接收机的底噪抬升,造成灵敏度损失,称之为杂散干扰。 1.1.1.2OMC频域特征 LTE杂散干扰小区PRB波形特点:PRB特征波形前高后低,呈现整体下降的趋势,如下图: 1.1.1.3干扰排查流程 步骤一、基站的数据库的核查 确定是否有共站的DCS1800M基站、OFDM基站等信息,以及相关的天线型号、设备类型以及天面安装规划图,初步确定杂散干扰源。如果有共站的DCS1800M基站、OFDM 基站,那么它们是杂散干扰源的可能性很强。 步骤二、杂散干扰源的现场排查确定 确定有共站的DCS1800M基站、OFDM基站信息后,可以安排进行现场勘查。确认是否共站的DCS1800M基站、OFDM基站安装隔离度是否存在问题,还可以通过现场关闭共站的DCS1800M基站、OFDM基站电源、加装施扰基站带通滤波器的方法,观察杂散干扰是否消失,最终确定杂散干扰源。 步骤五、整改方案的确定及实施 工程、网优、厂家、设计院联合会审、确定整改方案并实施,网优评估实施效果。 1.1.1.4干扰整治措施 LTE系统的杂散干扰,主要是F频段的设备受到的杂散干扰。目前淮安现场发现的
杂散干扰源,主要是共站DCS1800M产生的杂散干扰,另外也有少量共站OFDM基站产生的杂散干扰。 1.1.1.4.1DCS1800杂散干扰案例—更换滤波器 问题描述:城东花园1根据PRB统计为干扰小区,其PRB特征波形存在明显的前高后低的杂散干扰特征,如下: 问题分析:根据基站数据核查,城东花园1为2通道LTE基站设备,并且存在共站的DCS1800设备,城东花园1与DCS1800M小区配置成合路共天馈系统;为确认城东花园1的杂散干扰是否来自1800M小区,现场对1800M小区进行了现场闭站处理,观察干扰是否消失。关闭DCS小区后(闭站时间为15::45~16:15),城东花园1杂散的干扰波形消失,确认杂散干扰来自1800M小区。 解决验证:由于不能通过调整水平隔离、垂直隔离及方位角调整进行有效隔离,我们采用在城东花园1小区共天馈的DCS1800M的1小区上加装滤波器,虑除1800M带外杂散,如下: 对城东花园1共站1800M小区加装滤波器后,杂散干扰得到抑制。
电磁辐射照射的场强单位及其换算
电磁辐射照射的场强单位及其换算 电磁干扰场强单位及其换算,是广大电磁兼容工作者经常遇到的、关切的问题之一。 电磁干扰场强既有电场强度、磁场强度和功率通量密度等基本单位,又有分贝制导出。在某些情况下,单位之间还可相互换算。本文将就这些单位的使用及换算作一简要的介绍。 一、电磁干扰场强的基本单位 高频、微波电磁干扰场强有三种基本单位:电场强度V/m、磁场强度A/m 和功率通量密度W/m2。 在测量电场时,若仪器的表头刻度用的是电场强度单位时,则用V/m单位表示之。所测干扰场强小于1V/m时,可用m V /m、μV/m单位。 当使用环天线、框天线或磁性天线等来测量磁场,且仪器的表头刻度按磁场强度单位A/m刻度时,则可用A/m、mA /m、μA/m单位表示之。 当电磁场频率高至微波段时,由于对电场、磁场的单独测量在技术上有一定困难;或者功率密度测量比电场、磁场测量要方便,所以可采用功率通量密度测量。功率通量密度的单位为W/ m2。国外生产的全向宽带场强仪、辐射险计,因其工频率范围极宽,从260KHZ~26GHZ、,故测试电路中实现|E|2、|H|2较为方便。因此,大多采用功率通量密度测量,并以mW /Cm2为表头刻单位。强场仪测得的功率通量密度是Poyn-ting向量模的时间平均值,亦代表电磁场的强度。它的单位W/m2和电场强度单位V /m、磁场强度单位A/m同为电磁干扰场强的基本单位。它们的地位是等同的。 二、电磁干扰场强单位间的相互换算 在一般情况下,V/m、A/m和mW /Cm之间不能相互换算。只有在被测场为平面波情况下,三者间才能相互换算。否则,只能“等效换算”。 何谓平面波?凡远离发射天线,在自由空间中传播的电磁波,皆为平面波。 根据电磁场理论,在平面波情况下,S=ZoH2=E2/Zo 在自由空间中,Z=120π≈376.7Ω,代入上式后可得:E单位为V/m2,S 单位为mW /C m2。
无线电发射设备杂散发射的测试方法探讨
无线电发射设备杂散发射的测试方法探讨 2006年7月24日 9:58 来源:C114 对于无线电管理工作来说,无线电发射设备的杂散发射是产生通信干扰的重要原因之 目前被广泛使用的测量杂散发射的主要 仪表是扫频式频谱分析仪。因此要正确测量 出待测设备的杂散发射分量必须深入了解 扫频式频谱分析仪的性能和工作原理。参考 杂散发射测试的相关标准,结合实际测试中 的一些心得和体会,提出了杂散发射的测试 方法及应注意的一些问题。 杂散发射的定义 根据国家标准GB/T13622-92《无线电管理术语》中3.6.9条的描述,杂散发射指的是在必要带宽之外的某个或某些频率的发射,其发射电平可降低而不致影响相应信息的传输。它包括谐波发射、寄生发射、互调产物及变频产物,但带外发射除外。带外发射是在调制过程产生的、刚超出必要带宽的一个或多个频率的发射,但杂散发射除外。 杂散发射的表示方法 根据国家标准GB 13421-92《无线电发射机杂散发射功率电平的限值和测量方法》的规定,杂散发射的表示方法有两种。一种是绝对电平表示法,它是以“mW”或“μW”表示的杂散发射的平均功率或波峰包络功率。例如在GSM移动台的测试标准YD/T884-1996的8.2款中规定发射机在工作模式下在频段100 kHz~1 GHz的杂散限值为-36 dBm(相当于0.25 μW)。另一种表示方法为相对电平表示法,它是以分贝表示的杂散发射平均功率或波峰包络功率相对于发射波峰包络功率的衰减量。例如在调频无线电话机的测试标准 GB/T15844.1-1995的5.2款中规定当发射机的载波功率大于等于25W时,基地台的杂散射频分量应小于等于70 dB。 杂散发射的测量条件和要求 总的来说,测试时的交流供电电源、直流供电电源、环境条件、测试负载必须满足GB 13421-92中5.1.1款的规定。具体实验中一般应注意满足以下几个重要条件: (1) 温度: 15℃~35℃; (2) 相对湿度: 45%~75%;
五种高精度ADC中杂散问题分析及应对方法
五种高精度ADC中杂散问题分析及应对方法 虽然目前的高分辨率SAR ADC和Σ-ΔADC可提供高分辨率和低噪声,但系统设计师们可能难以实现数据手册上的额定SNR性能。而要达到最佳SFDR,也就是在系统信号链中实现无杂散的干净噪底,可能就更加困难了。杂散信号可能源于ADC周围的不合理电路,也有可能是因恶劣工作环境下出现的外部干扰而导致。 针对高分辨率、精密ADC应用中的杂散问题,本文将介绍几种判断其根本原因的方法,并提出相应的解决方案。这些技术和方法将有助于提高终端系统的EMC能力和可靠性。本文将针对五种不同的应用情况阐述用于降低杂散的特定设计解决方案: 1、由控制器板上的DC-DC电源辐射而导致的杂散问题。 2、由AC-DC适配器噪声通过外部基准源而导致的杂散问题。 3、由模拟输入电缆而导致的杂散问题。 4、由模拟输入电缆上的耦合干扰而导致的杂散问题。 5、由室内照明设备导致的杂散问题。 6、杂散与SFDR 众所周知,无杂散动态范围(SFDR)表示可从大干扰信号分辨出的最小功率信号。对于目前的高分辨率、精密ADC,SFDR一般主要由基波频率与目标基波频率的第二或第三谐波之间的动态范围构成。然而,由于系统其他方面的因素,可能会导致杂散产生并限制系统的性能。 这些杂散可分为输入频率相关杂散和固定频率杂散。输入频率相关杂散与谐波或非线性特性有关。本文将重点分析由电源、外部基准源、数字连接、外部干扰等造成的固定频率杂散。根据应用情况,可降低或完全避免这些类型的杂散,以助于实现最佳的信号链性能。由ADC周围DC-DC电源而导致的杂散问题 由于DC-DC开关稳压器会产生较高的纹波噪声,通常建议将LDO作为在精密测量系统中为精密ADC生成低噪声电源轨的解决方案。固定频率或脉宽调制开关稳压器会产生开关纹波,该纹波一般位于几万至几兆赫兹固定频率处。固定频率噪声可能会通过ADC的
LTE杂散及部分接收项测试
LTE 复杂项测试指导书
修订记录Revision record
摘要: 本文详细描述了LTE复杂项测试方法,结合协议,包括了各个指标测试的目的、影响、测试配置、协议要求、组网环境等内容,能够帮助刚刚上手学习LTE射频测试的同事,很快掌握LTE的复杂项目测试方法。 缩略语清单:
发射机指标 一、发射机杂散(6.6.3.1) 1. 指标含义 杂散是指发射机产生的一些有害的、无用的辐射信号,包括谐波辐射、互调产物及变频产物等。 2. 测试目的 衡量UE对频段外的频谱干扰,它会成为其他频段的干扰信号,为了评估出这种干扰信号的强度大小,看会对其他频段产生多大的干扰,是否满足协议要求,所以进行该项测试。 3. 测试配置 杂散测试的范围是距离中心工作频率BW/2+Δf OOB +MBW/2以外的频段,该频段以内的频谱测量由ACLR 和频谱模板两个指标进行测量,这样,从9k到12.75M的频带内我们都进行了频谱覆盖测试。 Table 6.6.3.1.3-1: Δf OOB boundary between E-UTRA channel and spurious emission domain Δf OOB 是指:距离信道边缘的频率间隔,是边缘,不是距离上行发射中心频点的频率间隔
Table 6.6.3.1.4.1-1: Test Configuration Table 4. 协议要求 Table 6.6.3.1.3-2: Spurious emissions limits 5. 环境及组网
测试仪表配置: ●综合测试仪R&S CMW500 ●频谱分析仪R&S FSQ ●带阻滤波器主要作用是衰减工作频带内的发射信号,降低输入到频谱分析仪的 混频器的输入端口信号强度,防止输入到频谱仪中的信号过大,导致频谱仪过载 (overload,频谱仪动态范围不够),进而失真导致结果出错;同时防止输入到频 谱仪中的信号强度大,将频谱仪的底噪抬高将杂散信号淹没,导致的测试结果不正 确;还可以防止大的发射信号与频谱仪产生交调,引入额外的频谱杂散分量,影响 测试结果的真实性。 ●衰减器10dB,DC TO 10G (Agilent),降低从手机发射出来的功率和提 高阻抗匹配。 ●功分器 ●屏蔽盒 综测仪 CMW500 10dB 6. 测试步骤 1.按照上图搭建测试环境。 2.在CMW 500上按照Table 6.6. 3.1. 4.1-1,设置RB数目和调制方式,并让UE以最大发射功率 发射。 3.使用频谱仪进行杂散测试 1)根据不同的测试频段,设置起始与终止频率,并设置相应的RBW 和VBW。
辐射发射(RE)测试
辐射发射(RE) 1.辐射发射(RE)测试概述 辐射发射(Radiated Emission)测试是测量EUT通过空间传播的辐射骚扰场强。可以分为磁场辐射、电场辐射,前者针对灯具和电磁炉,后者则应用普遍。另外,家电和电动工具、AV产品的辅助设备有功率辐射发射的要求(称为骚扰功率)。 2. 辐射发射(RE)测试标准: a) 电场辐射:CISPR22/EN55022(信息技术产品),CISPR13/EN55013(音频类产品),CISPR11/EN55011(工科医),CISPR14-1,CISPR15/EN55015(灯具); b) 磁场辐射:CISPR15(工作电流频率超过100Hz的灯具),CISPR11(电磁炉); c) 骚扰功率:CISPR14-1(工作频率不超过9kHz的一部分设备除外),CISPR13(只对辅助设备)。 3. 辐射发射(RE)测试方法: 1) 辐射发射测试仪器和设备: a) 电场辐射:接收机(1G以下)、频谱仪(1G以上)、电波暗室、天线(1G以下一般用双 锥和对数周期的组合或用宽带复合天线,1G以上喇叭天线); b) 磁场辐射:接收机、三环天线或单小环远天线; c) 骚扰功率:接收机、功率吸收钳。 接收机遵循CISPR16-1-1的要求,天线、场地遵循CISPR16-1-4的要求,吸收钳遵循CISPR16-1-3的要求。 2) 辐射发射测试场地布置:
b)磁场辐射:不同尺寸的三环天线对能够测试的EUT最大尺寸是有限制的,以2m直径的环形三环天线为例,长度小于1.6m的EUT能够放在三环天线中心测试;在CISPR11中,超过1.6m的电磁炉用0.6m直径的单环远天线在3m外测量,最低高度1m; c)骚扰功率:分台式与落地式,台式设备放在0.8m的非金属桌子上,离其他金属物体至少0.8m(通常是屏蔽室的金属墙,这个距离要求在CISPR14-1中是至少0.4m);落地式设备放在0.1m的非金属支撑上;被测线缆(LUT)布置在高0.8m、长6m的功率吸收钳导轨上,吸收钳套在线缆上,电流互感器端朝向被测设备。如果被测设备有其他线缆,在不影响功能的情况下能断开的断开,不能断开的用铁氧体吸收钳隔离。 3) 辐射发射测试频段:电场辐射一般是30MHz-1GHz(有些产品需要测超过1G,根据具体标准的规定),磁场9kHz-30MHz,骚扰功率30-300MHz。 4) 辐射发射测试限值:随不同标准,场地是3m、10m或其他尺寸,不同的产品分类 (Group 1/2, Class A/B)而限值不同。 5) 辐射发射测试过程: a)30MHz-1GHz电场辐射:在半电波暗室中进行,EUT随转台360度转动,天线在1-4m高度 上下升降,寻找辐射最大值。结果用QP值表示。垂直、水平两种天线极化方向都测。 b)大于1G的电场辐射:工作频率超过108MHz的ITE设备(信息技术类设备)、超过400MHz的ISM 设备(工科医类设备)需要测试,是在3m场地,使用频谱仪测。ITE设备测试方法基本同30MHz-1GHz,结果用Peak与AV值表示。ISM的产品有点不同,需要在全电波暗室中测,天线同产品同高度,不升降,转台仍然转动以寻找辐射最大值; c)替代法:采用ERP(有效发射功率)来代替,再换算成场强数值。这个在RF(射频)测试中经常用到,常规EMC很少使用。替代法测试的目的是测试EUT的壳体辐射,需要拆除所有可拆卸电缆,不可拆卸的电缆上套铁氧体磁环。首先用天线A和接收机测量出EUT的最大骚扰值,然后用天线B替代EUT,调节信号发生器输出功率,直至测量接收机达到同样的值。记录替代天线B的输入端功率,即为EUT的壳体辐射功率。天线的选则根据测试频率来定; d)磁场辐射:采用三环天线的磁场辐射测试没啥好说的,样品放置在天线中心,X/Y/Z三个方向各测一组磁场辐射的结果。采用单小环天线时,天线垂直地面放置,最低部分高于地面1m,因为是近场测量,又考虑到了地面的反射,测量所得的值反映了EUT的水平和垂直的磁场分量; e)骚扰功率:对设备的所有长度超过25cm的电缆(也包括辅助设备的线缆)都需进行。因为在 30-300MHz不同频点的骚扰在被测线缆中呈驻波形式分布。因此在测量中需要沿导轨拉功率吸收钳以寻找每个终测频点骚扰功率最大的位置(大致在离设备半波长的距离处)。 4. 辐射发射(RE)测试结果判定: 检波测量仪测量值与限值线比较。低于PASS,高出FAIL。 5. 辐射发射(RE)测试注意事项: 测试布置仍然是测试最需要的环节。另外,因为是高频测试,场地、设备等都是很重要的会影响最终结果的因素。 6. 辐射发射(RE)测试围: 30MHz-18.5GHz
杂散发射的测量方法
2.1.1测量仪器的加权功能weighting function 所有的测量接收机应具有平均值和峰值的加权功能。 2.1.2分辨带宽resolution bandwidth(RBW) 通常的原则是,测量接收机分辨带宽(末级中频滤波器的3dB带宽)应等于参考带宽。但为了提高测量的精确性、灵敏度和效率,分辨带宽可以不同于参考带宽。例如,在测量靠近中心频率的发射分量时,有时就需要采用较窄的分辨带宽。当分辨带宽小于参考带宽时,测量结果应为参考带宽内各分量的总和(其和应为功率求和,除非特别要求杂散信号按照电压求和,或是按介值法判别,见注1)。当分辨带宽大于参考带宽时,宽带杂散发射的测量结果应按带宽比例进行归一化。但对于离散(窄带)杂散产物,不能采用归一化。 分辨带宽的修正因子需由测试接收机的实际分辨带宽(如:-6dB分辨带宽)和被测杂散发射信号特征而定(如:脉冲信号或高斯噪声)。注1:介值判别法——当采用PEP(峰包功率)法测量杂散发射,且分辨带宽小于参考带宽时,所测得的总功率可能不准确。如果不知道求和法则,那么在参考带宽内所测得的总的杂散发射功率应按照功率合成法和电压合成法分别求得。在每次测量中,如果用电压合成法求得的杂散发射值低于规定的限值,则满足要求;如果用功率合成法求得的杂散发射值高于规定的限值,则不满足要求。2.1.3 视频带宽 video bandwidth (VBW) 视频带宽至少与分辨带宽相同,最好为分辨带宽的3至5倍。VBW反映的是测量接收机中位于包络检波器和模数转换器之间的视频放大器的带宽。改变VBW的设置,可以减小噪声峰-峰值的变化量,提高较低信噪比信号测量的分辨率和复现率,易于发现隐藏在噪声中的小信号。 2.1.4 测量接收机滤波器的形状因子 shape factor 形状因子是描述带通滤波器选择性的一个参数,通常定义为阻带和通带带宽的比值。理想滤波器的比值为1。但是,实际上滤波器具有滚降衰减特性,远达不到理想状态。例如:频谱分析仪在扫描状态下,被测信号通过的近似高斯滤波器是由多级可调滤波器构成,其形状因子通常规定为-60dB与-3dB的比值,范围在5:1到15:1之间。 2.2 基频带阻滤波器 基频和杂散发射的功率比值可能在70dB以上。这么高的比值经常导致基频输入电平过大,在选频接收机中造成非线形失真产物。故此,在测量仪器的输入端通常接入一个基频带阻滤波器(在杂散发射分量不太靠近基频条件下适用)。对于远高于基频的频段(如:谐波频率),也可采用带通或高通滤波器。但这种测量杂散发射分量的滤波器的插入损耗不能太大,并且滤波器要具有非常好的频响特性。 常用的VHF/UHF频段电路型可变频带阻滤波器的插入损耗只有3-5 dB,甚至更小,1 GHz以上频段的大约为2-3 dB。 因受物理尺寸及插入损耗的制约,四分之一波长可调带通腔体滤波器只适用于50 MH z以上频率。对于腔体陷波器而言,在远离陷波频率大约10%以上的频率处,插入损耗也小于1 dB。 通常多频段接收机都具有可变频的滤波器,以便跟踪被测系统的调谐频率。用于测量杂散发射的可变滤波器的种类有:电调谐高频头和钇铁柘榴石(YIG)滤波器.这些滤波器比固定频点的滤波器有较大的插入损耗,但具有较小的通带,可以测量距发射频率较近的信号。电调谐高频头通常用于50 MHz到1 GHz频段,其3dB带宽约为谐振频率的5%,插入损耗约5-6 dB。 钇铁柘榴石(YIG)滤波器通常用于1-18 GHz频段,其3dB带宽在2GHz处约为15MHz,在18GHz处约为30MHz,插入损耗大约为6-8dB。2.3 耦合器 测量会用到可将基频发射功率耦合出来的定向耦合器。在基频处,其阻抗必须和发射机的阻抗相匹配。 2.4 终端负载 当按照方法1测量杂散发射功率时,被测发射机应连接测试负载或者终端负载。值得注意的是杂散发射电平会受发射机末级、传输线和测试负载间阻抗匹配程度的影响。