隨著移動(dòng)通信技術(shù)的高速發(fā)展,無線基站密度大幅提升,電磁環(huán)境愈加復(fù)雜,而其中的無線干擾問題尤為突出,已經(jīng)成為影響移動(dòng)基站通信性能和客戶滿意度的重要因素。特別是隨著5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展,未來更多頻段的無線基站系統(tǒng)將被建設(shè)起來。由于射頻發(fā)射機(jī)的內(nèi)部元器件并非理想器件,存在或多或少的非線性,因此在發(fā)射載波信號(hào)的過程中,會(huì)產(chǎn)生諸多非規(guī)定頻率范圍內(nèi)的信號(hào),即所謂的雜散發(fā)射,會(huì)對(duì)工作在其他頻段的基站產(chǎn)生干擾。如何準(zhǔn)確地測(cè)試雜散發(fā)射對(duì)于凈化通信環(huán)境,提升通信質(zhì)量具有重要的意義。
當(dāng)前TD-LTE基站的射頻測(cè)試已然具有完善的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試體系和指標(biāo)。雜散發(fā)射作為移動(dòng)基站射頻性能的重要測(cè)試項(xiàng)之一,一般情況下,其輻射指標(biāo)為-36 dBm。而當(dāng)LTE基站與其他GSM、WCDMA等基站共址時(shí),其輻射指標(biāo)要求很高,為-96 dBm甚至更低。本文根據(jù)3GPP射頻一致性測(cè)試協(xié)議36.141(LTE; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); base Station (BS) conformance testing)章節(jié)6.6.4,以TD-LTE Band40為例,提出一種由雙工濾波器和低噪放相結(jié)合的測(cè)試方法,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了一種新型的共址雜散發(fā)射測(cè)試方案。
1雜散發(fā)射測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)3GPP射頻一致性測(cè)試協(xié)議36.141章節(jié)6.6.4(Transmitter Spurious Emissions),移動(dòng)基站雜散發(fā)射指標(biāo)適用頻段為9 kHz—12.75 GHz,除發(fā)射機(jī)本身工作頻段外各10 MHz,實(shí)際測(cè)試頻段為:9 kHz-Freqlow—10 MHz,F(xiàn)reqhigh+10 MHz—12.75 GHz。
雜散發(fā)射測(cè)試指標(biāo)如表1所示。常規(guī)雜散發(fā)射測(cè)試類型的指標(biāo)很低,類型A功率幅度上限為-13 dBm,類型B功率幅度上限為-36 dBm。這兩種類型由常規(guī)的測(cè)試方案和普通的頻譜分析儀就能完成測(cè)試測(cè)量。但是當(dāng)移動(dòng)基站與其他基站共存共址時(shí),測(cè)試要求會(huì)變得非常嚴(yán)格,其最高電平要求為-98 dBm。雜散發(fā)射測(cè)試的主要目的是測(cè)量移動(dòng)基站本身發(fā)射的大功率載波信號(hào)在其他基站頻段上對(duì)相應(yīng)的共址基站的影響(如GSM900、DCS1800、PCS1900、GSM850、CDMA850、UTRA FDD、UTRA TDD或者其他E-UTRA基站)。如果考慮載波聚合的影響,測(cè)試要求將更加嚴(yán)格,最高電平為:-98 dBm-9 dB(載波聚合因子)=-107 dBm。
在這種情況下,對(duì)測(cè)試方案的選擇和頻率分析儀的性能都提出了很高的要求。
表1 雜散發(fā)射測(cè)試指標(biāo)
2 雜散發(fā)射測(cè)試方案
2.1 傳統(tǒng)雜散測(cè)試方案
以TD-LTE Band40移動(dòng)基站的發(fā)射機(jī)部分為例,其下行Tx射頻性能基本情況如下:
最大輸出功率:20 W=43 dBm;
載波頻率:2 300 MHz—2 400 MHz;
載波帶寬:20 MHz。
根據(jù)TD-LTE的輸出功率以及上一章節(jié)中提及的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),常規(guī)測(cè)試類型A和B對(duì)頻譜分析儀的動(dòng)態(tài)范圍要求為:
常規(guī)類型A:43 dBm-(-13 dBm)=56 dBc;
常規(guī)類型B:43 dBm-(-36dBm)=79 dBc。
以上兩種類型由傳統(tǒng)測(cè)試方案和頻譜分析儀就能滿足測(cè)試要求,如圖1所示:
圖1 雜散發(fā)射傳統(tǒng)測(cè)試方案
而當(dāng)測(cè)試共址雜散發(fā)射時(shí)(最高電平指標(biāo)為-98 dBm),對(duì)頻譜儀提出了較高的動(dòng)態(tài)范圍要求。例如,最大輸出功率-雜散發(fā)射電平要求上限=43 dBm-(-98 dBm)=141 dBc。