不看不知道射频功率测试，就是这么简单
自从第一台无线电发射机诞生之日起，工程师们就开始关心射频功率测量问题，知道今天这依然是个热门话题。无论是在实验室，产线上还是教学中，功率测量都是必不可少的。
在无线电发展初期，测试工程师所面对的大多数是连续波、调幅、调频、调相或脉冲信号，这些信号都是有规律可循的。例如，连续波（如图1）调频或调相信号的功率测量都是很简单，只需要测量其平均功率;调幅信号（如图2）的功率与其调制深度有关，而脉冲信号的特性是以脉冲宽度和占空比来表达。对于以上这些模拟或模拟调制信号，射频功率测量所关心的基本上都是平均功率和峰值功率。
而现在，特别是20世纪90年代以后，数字通信开始快速发展，射频功率测量的重点也开始有些变化。因为数字调制信号（如图3）的包络无规律可循，其最大和最小电平会随机变化，而且变化量很大。为了描述这类信号的特征，引入了一些新的描述方法，如领道功率，突发功率，通道功率等。很多传统的功率计已经无法满足数字信号功率的测量要求，一部分功率测量的任务已经开始由频谱分析仪来完成。
下面我们介绍常见的几种射频功率测量方法，在此之前我们还需要明确一件事在频域测试测量中，为什么习惯以功率来描述信号强度，而不是像时域测试测量中常用的电压和电流？那是因为在射频电路中，由于传输线上存在驻波，电压和电流失去了唯一性，所以射频信号的大小一般用功率来表示，国际通用的功率单位为W，mW，dBm。
频谱分析仪和功率计都是可以测量射频功率的，其中功率计又分为吸收式功率计与通过式功率计两种。
同样是功率测量，不同的测试仪器和测试方法所关注的重点是不同的。
射频功率的测量方法：
频谱分析仪测量吸收式功率测量通过式功率测量
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
实验四：射频功率放大器 【实验目的】 通过功率放大器实验，让学生了解功率放大器的基本结构，工作原理及其设计步骤，掌握功率放大器增益、输出功率、频率范围、线性度、效率和输入/输出端口驻波比等主要性能指标的测试方法，以此加深对以上各项性能指标的理解。 【实验环境】 1．实验分组：每组2~4人 2．实验设备：直流电源一台，频谱仪一台，矢量网络分析仪一台，功率计一只，10dB衰减器一个，万用表一只，功率放大器实验电路 板一套 【实验原理】 一、功率放大器简介 功率放大器总体可分成A、B、C、D、E、F六类。而这六个小类又可以归入不同的大类，这种大类的分类原则，大致有两种：一种是按照晶体管的导通情况分，另一种按晶体管的等效电路分。按照信号一周期内晶体管的导通情况，即按导通角大小，功率放大器可分A、B、C三类。在信号的一周期内管子均导通，导θ（在信号周期一周内，导通角度的一半定义为导通角θ），称为A 通角? =180 θ。导通时间小于一半周期的类。一周期内只有一半导通的成为B类，即? =90 θ。如果按照晶体管的等效电路分，则A、B、C属于一大称为C类，此时? <90 类，它们的特点是：输入均为正弦波，晶体管都等效为一个受控电流源。而D、E、F属于另一类功放，它们的导通角都近似等于? 90，均属于高功率的非线性放大器。 二、功率放大器的技术要求 功率放大器用于通信发射机的最前端，常与天线或双工器相接。它的技术要求为： 1. 效率越高越好 2. 线性度越高越好 3. 足够高的增益
4. 足够高的输出功率 5. 足够大的动态范围 6. 良好的匹配（与前接天线或开关器） 三、功率放大器的主要性能指标 1.工作频率 2.输出功率 3.效率 4.杂散输出与噪声 5.线性度 6.隔离度 四、功率放大器的设计步骤 1.依据应用要求（功率、频率、带宽、增益、功耗等），选择合适的晶体管 2.确定功率放大器的电路和类型 3.确定放大器的直流工作点和设计偏置电路 4.确定最大功率输出阻抗 5.将最大输出阻抗匹配到负载阻抗（输出匹配网络） 6.确定放大器输入阻抗 7.将放大器输入阻抗匹配到实际的源阻抗（输入匹配网络） 8.仿真功率放大器的性能和优化 9.电路制作与性能测试 10.性能测量与标定 五、本实验所用功率放大器的简要设计过程 1. PA 2. 晶体管的选择 本实验所选用的晶体管为安捷伦公司的ATF54143_PHEMT，这种晶体管适合用来设计功率放大器。单管在～处能达到的最大资用增益大于18dB，而1dB压缩点高于21dB。
1. 什么是RF 答：RF 即Radio frequency 射频，主要包括无线收发信机。 2. 当今世界的手机频率各是多少（CDMA，GSM、市话通、小灵通、模拟手机等） 答：EGSM RX: 925-960MHz, TX:880-915MHz； CDMA cellular(IS-95)RX: 869-894MHz, TX:824-849MHz。 3. 从事手机Rf工作没多久的新手，应怎样提高 答：首先应该对RF系统(如功能性)有个系统的认识，然后可以选择一些芯片组，研究一个它们之间的连通性(connectivities among them)。 4. RF仿真软件在手机设计调试中的作用是什么 答：其目的是在实施设计之前，让设计者对将要设计的产品有一些认识。 5. 在设计手机的PCB时的基本原则是什么 答：基本原则是使EMC(电磁兼容性）最小化。 6. 手机的硬件构成有RF/ABB/DBB/MCU/PMU，这里的ABB、DBB和PMU等各代表何意答：ABB是Analog BaseBand， DBB是Ditital Baseband，MCU往往包括在DBB芯片中。 PMU是Power Management Unit,现在有的手机PMU和ABB在一个芯片上面。将来这些芯片(RF,ABB,DBB,MCU,PMU)都会集成到一个芯片上以节省成本和体积。 7. DSP和MCU各自主要完成什么样的功能二者有何区别
答：其实MCU和DSP都是处理器，理论上没有太大的不同。但是在实际系统中，基于效率的考虑，一般是DSP处理各种算法，如信道编解码，加密等，而MCU处理信令和与大部分硬件外设（如LCD等）通信。 8. 刚开始从事RF前段设计的新手要注意些什么 答：首先，可以选择一个RF专题，比如PLL，并学习一些基本理论，然后开始设计一些简单电路，只有在调试中才能获得一些经验，有助加深理解。 9. 推荐RF仿真软件及其特点 答：Agilent ADS仿真软件作RF仿真。这种软件支持分立RF设计和完整系统设计。详情可查看Agilent网站。 10. 哪里可以下载关于手机设计方案的相应知识，包括几大模快、各个模块的功能以及由此对硬件的性能要求等内容 答：可以看看和，或许有所帮助。关于TI的wireless solution,可以看看中的wireless communications. 11. 为什么GSM使用GMSK调制，而W-CDMA采用HPSK调制 答：主要是由于GSM和WCDMA标准所定。有兴趣的话，可以看一些有关数字调制的书，了解使用不同数字调制技术的利与弊。 12. 如何解决LCD model对RF的干扰 答：PCB设计过程中，可以在单个层中进行LCD布线。 13. 手机设计过程中，在新增加的功能里，基带芯片发射数据时对FM产生噪声干扰，如何解决这个问题
1、目的 规范WCDMA射频测试标准，使工程师在作业时有所遵循，特制订本规范。 2、适用范围 本规范适用于公司研发的WCDMA产品项目。 3、参考文件 《3rdGeneration PartnershipProject;TechnicalSpecificationGroupRadioAccessNetworkUserEquipment (UE)radiotransmissionandreception (FDD) (Release9》 《3rdGeneration PartnershipProject;TechnicalSpecificationGroupRadioAccessNetwork;Requirementsfo rsupportofradioresourcema nageme nt(FDD)(Release9》 4、缩略语和术语 ACLRAdjace ntCha nn elLeakagepowerRat 邻道泄漏抑制比 ACSAdjace ntCha nn elSelectivit邻道选择性 AWGNAdditiveWhiteGaussio nN oise加性高斯白噪声 BERBitErrorRatio误比特率 BLERBIockErrorRati误块率 CPICHCommo nPilotCha nne公共导频信道 CQICha nn elQualityI ndicator 信道质量指示 CWCo nti nuousWave(u n-modulatedsig nal连续波(未调制信号) DCHDedicatedCha nne专用信道(映射到专用物理信道) DPCCHDedicatedPhysicalC on trolCha nn专用物理控制信道 DPCHDedicatedPhysicalCha nn专用物理信道 DPDCHDedicatedPhysicalDataCha nn专用物理数据信道 DTXDisc ontinu ousTra nsmissior非 E 连续发射 EcAveragee nergyperPNchi每个伪随机码的平均能量 EVMErrorVectorMag nitude 误差矢量幅度 FDDFreque ncyDivisio nDupleX频分复用 FuwFreque ncyofiunwan tedsig nal 非有用信号频率 HARQHybridAutomaticRepeatReques 自动混合重传请求HS-DPCCHHighSpeedDedicatedPhysicalCo ntrolCha nift速专用物理控制信道HS-PDSCHHighSpeedPhysicalDow nlin kSharedCha n高速物理下行共享信道HS-SCCHHighSpeedSharedCo ntrolCha nr高速共享控制信道 Iblock in gBlocki ngsig nalpowerlevel 阻塞信号功率电平loThetotalreceivedpowerspectralde nsity 总接收功率频谱密度loacThepowerspectralde nsityoftheadjace ntfreque ncycha nnel 令B信道功率谱密度locThepowerspectralde nsityofaba ndlimitedwhite noisesource 带限白噪声功率谱密度lorThetotaltransmitpowerspectraldensityofthedownlinksignalattheNodeBantennaconnector 基站发送的总功率谱密度 orThereceivedpowerspectralde nsityofthedow nli nksig nalasmeasuredattheUEa nte nnaconn ector下行链路所接收的功率谱密度 IouwU nwan ted sig nalpowerlevel非有用信号功率电平 OCNSOrthogo nalCha nn elNoiseSimulato正交信道噪声模拟器 PCCPCHPrimaryCommo nCon trolPhysicalCha nr主公共控制物理信道 PICHPagi ngl ndicatorCha nne寻呼指示信道 PRACHPhysicalRa ndomAccessCha nr物理随机接入信道 Qqualmi nMinim umRequiredQualityLevel 小区质量最小需求 Qrxlevmi nMinim umRequiredRxLevel 小区信号电平最小需求
射频功率放大器实时检测的实现 广播电视发射机是一个综合的电子系统，它不仅包括无线发射视音频通道，而且还包括通道的检测和自动控制电路，因此在设计时，它除了必须保证无线通道的技术指标处于正常范围外，还必须设计先进的取样检测和保护报警等电路，以确保发射机工作正常，从而实现发射机在线自动监测和控制。近年来，随着大功率全固态电视发射机多路功率合成技术的发展，越来越多的厂家采用模块化结构设计，因此单个功率放大器模块是整个发射机的基本测单元，本文就着重讨论单个模块的检测和控制电路，从而实现发射机在线状态自动监测。 一、工作原理 在功放模块中，主要检测和控制参数为电源电压，各放大管的工作电流，输出功率，反射功率，过温度和过激励保护等，图1为实现上述检测控制功能的方框图，它由取样放大电路，V/F变换，隔离电路，F/V变换，A/D转换，AT89C51，显示电路和输出保护电路等组成。 1、隔离电路 在功放模块中，由于大功率器件的应用，往往单个模块的输出功率都比较大，因而对小信号存在较大的高频干扰，如处理不好，就会影响后级模数转换电路工作，从而导致检测数据不准确，显示数据跳动的现象，甚至出现误动作。这里采用光电耦合器进行隔离，由于光电耦合器具有体积小、使用寿命长、工作温度范围宽、抗干扰性能强、无触点且输入与输出在电气上完全隔离等特点，从而将模拟电路和数字电路完全隔离，保障系统在高电压、大功率辐射环境下安全可靠地工作。 2、LM331频率电压转换器
V/F变换和F/V变换采用集成块LM331，LM331是美国NS公司生产的性能价格比较高的集成芯片，可用作精密频率电压转换器用。LM331采用了新的温度补偿能隙基准电路，在整个工作温度范围内和低到4.0V电源电压下都有极高的精度。同时它动态范围宽，可达100dB；线性度好，最大非线性失真小于0.01％，工作频率低到0.1Hz时尚有较好的线性；变换精度高，数字分辨率可达12位；外接电路简单，只需接入几个外部元件就可方便构成V/F或F/V等变换电路，并且容易保证转换精度。 图2是由LM331组成的电压频率变换电路，LM331内部由输入比较器、定时比较器、R－S触发器、输出驱动、复零晶体管、能隙基准电路和电流开关等部分组成。输出驱动管采用集电极开路形式，因而可以通过选择逻辑电流和外接电阻，灵活改变输出脉冲的逻辑电平，以适配TTL、DTL和CMOS等不同的逻辑电路。 当输入端Vi＋输入一正电压时，输入比较器输出高电平，使R－S触发器置位，输出高电平，输出驱动管导通，输出端f0为逻辑低电平，同时电源Vcc也通过电阻R2对电容C2充电。当电容C2两端充电电压大于Vcc的2/3时，定时比较器输出一高电平，使R－S触发器复位，输出低电平，输出驱动管截止，输出端f0为逻辑高电平，同时，复零晶体管导通，电容C2通过复零晶体管迅速放电；电子开关使电容C3对电阻R3放电。当电容C3放电电压等于输入电压Vi时，输入比较器再次输出高电平，使R－S触发器置位，如此反复循环，构成自激振荡。输出脉冲频率f0与输入电压Vi成正比，从而实现了电压－频率变换。其输入电压和输出频率的关系为：fo=(Vin×R4)/(2.09×R3×R2×C2) 由式知电阻R2、R3、R4、和C2直接影响转换结果f0，因此对元件的精度要有一定的要求，可根据转换精度适当选择。电阻R1和电容C1组成低通滤波器，可减少输入电压中的干扰脉冲，有利于提高转换精度。 同样，由LM331也可构成频率－电压转换电路。
PHS 生产交接的内容提要（讲座部分）（注：测试线上的操作要点或内容提要遗漏处在本周完成后再形成书面报告） 一．射频部分收发信机的测试项目及指标 发射部分： 1）载频频率、载频误差及飘移： 仅测量载频误差，要求值为+/-3PPM 2）调制精度（RMS及峰值矢量误差、幅度及相位误差，初始偏移）： 调制精度仅测量RMS及峰值矢量误差，即EVM，要求值为6%---7%。幅度及相位误差在测试线上为提高测量速度不测，一般EVM符合要求，幅度及相位误差也差不多，其具体要求为，幅度误差，3%；相位误差，4DEG（度）。 3）发射功率： PEAK POWER为10mW，标准为10mW 4）发射功率之突发模板测试: 在测试线上为提高测量速度不测，仅测发射功率即可。一般没有实际意义。但在R&D时，该项要测试。具体要求为，BURST POWER RAMP 要在TEMPLATE（模板）之内。 5）占用带宽（OBW）： 占用带宽平均为288KHZ。标准为300KHZ 6）邻道泄漏功率ACP：
+/-600K失谐：200nW以下（标准为800nW及以下） +/-900K失谐：100nW以下（标准为250nW及以下） 7）带内及带外的杂散辐射： 带内（IN BAND）：30nW ----300 nW （标准为250nW及以下） 带外（OUT OF BAND）：（标准为2.5uW及以下） 8）天线焊接及测试: 在CABLE 测试完毕，焊接RF 板上的RF CONNECTOR 至天线的传输线短接焊盘，并焊接天线或接上天线金属触片。采用感应方式测试，主要测试发射功率POWER LEVEL 及调制精度EVM。 测试要求 接收部分： 1）接收灵敏度或误码率测试： 灵敏度或误码率条件为： TEST PATTERN: PN9 TESTED OBJECT: PS-TCH 在输入电平为15dBuV的前提下，BER 应小于或等于0.5%. 二．射频模块及基带的调试及较正方法 1）调制精度、发射功率的微调: H99: 调制精度的微调主要由SFR102（TRIMMER RES（可
基于ADS的射频功率放大器仿真设计 1.引言 各种无线通信系统的发展，如GSM、WCDMA、TD-SCDMA、WiMAX和Wi-Fi，大大加速了半导体器件和射频功放的研究过程。射频功放在无线通信系统中起着至关重要的作用，它的设计好坏影响着整个系统的性能。因此，无线通信系统需要设计性能优良的放大器。而且，为了适应无线系统的快速发展，产品开发的周期也是一个重要因素。另外，在各种无线系统中由于采用了不同调制类型和多载波信号，射频工程师为减小功放的非线性失真，尤其是设计无线基站应用的高功率放大器时面临着巨大的挑战。采用Agilent ADS 软件进行电路设计可以掌握设计电路的性能，进一步优化设计参数，同时达到加速产品开发进程的目的。功放（PA）在整个无线通信系统中是非常重要的一环，因为它的输出功率决定了通信距离的长短，其效率决定了电池的消耗程度及使用时间。 2.功率放大器基础 2.1功率放大器的种类 根据输入与输出信号间的大小比例关系，功放可以分为线性放大器与非线性放大器两种。输入线性放大器的有A、B、AB类；属于非线性放大器的则有C、E 等类型的放大器。 （1）A类：其功率器件再输入信号的全部周期类均导通，但效率非常低，理想状态下效率仅为50%。 （2）B类：导通角仅为180°，效率在理想状态下可达到78%。 （3）AB类：导通角大于180°但远小于360°。效率介于30%~60%之间。 （4）C类：导通角小于180°，其输出波形为周期性脉冲。理论上，效率可达100%。 （5）D、E类：其原理是将功率器件当作开关使用。 设计功放电路前必须先考虑系统规格要求的重点，再来选择电路构架。对于射频功放，有的系统需要高效率的功放，有些需要高功率且线性度佳的功放，有些需要较宽的操作频带等，然而这些系统需求往往是相互抵触的。例如，B、C、E类构架的功率放大器皆可达到比较高的效率，但信号的失真却较为严重；而A
基本概念 射频功率放大器(RF PA)是发射系统中的主要部分，其重要性不言而喻。在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要经过一系列的放大（缓冲级、中间放大级、末级功率放大级）获得足够的射频功率以后，才能馈送到天线上辐射出去。为了获得足够大的射频输出功率，必须采用射频功率放大器。在调制器产生射频信号后，射频已调信号就由RF PA将它放大到足够功率，经匹配网络，再由天线发射出去。 放大器的功能，即将输入的内容加以放大并输出。输入和输出的内容，我们称之为“信号”，往往表示为电压或功率。对于放大器这样一个“系统”来说，它的“贡献”就是将其所“吸收”的东西提升一定的水平，并向外界“输出”。如果放大器能够有好的性能，那么它就可以贡献更多，这才体现出它自身的“价值”。如果放大器存在着一定的问题，那么在开始工作或者工作了一段时间之后，不但不能再提供任何“贡献”，反而有可能出现一些不期然的“震荡”，这种“震荡”对于外界还是放大器自身，都是灾难性的。 射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率，如何提高输出功率和效率,是射频功率放大器设计目标的核心。通常在射频功率放大器中，可以用LC谐振回路选出基频或某次谐波，实现不失真放大。除此之外，输出中的谐波分量还应该尽可能地小，以避免对其他频道产生干扰。 分类 根据工作状态的不同，功率放大器分类如下： 传统线性功率放大器的工作频率很高，但相对频带较窄，射频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。射频功率放大器可以按照电流导通角的不同，分为甲（A）、乙（B）、丙（C）三类工作状态。甲类放大器电流的导通角为360°，适用于小信号低功率放大，乙类放大器电流的导通角等于180°，丙类放大器电流的导通角则小于180°。乙类和丙类都适用于大功率工作状态，丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高的。射频功率放大器大多工作于丙类，但丙类放大器的电流波形失真太大，只能用于采用调谐回路作为负载谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然接近于正弦波形，失真很小。 开关型功率放大器（Switching Mode PA,SMPA)，使电子器件工作于开关状态，常见的有丁（D）类放大器和戊（E）类放大器，丁类放大器的效率高于丙类放大器。SMPA将有源晶体管驱动为开关模式，晶体管的工作状态要么是开，要么是关，其电压和电流的时域波形不存在交叠现象，所以是直流功耗为零，理想的效率能达到100%。 传统线性功率放大器具有较高的增益和线性度但效率低，而开关型功率放大器具有很高的效率和高输出功率，但线性度差。具体见下表： 电路组成 放大器有不同类型，简化之，放大器的电路可以由以下几个部分组成：晶体管、偏置及稳定电路、输入输出匹配电路。
第一章测试条件 手机的测试条件包括测试环境条件、测试温度、湿度条件、测试电压及震动测试等内容。 民用设备的测试一般应在正常测试条件下进行，如有特殊要求时，也可在极限条件下进行测试。鉴于移动站的特殊使用环境，下面将对移动站的测试条件作重点介绍。 1.1 正常测试条件 对于移动站来说，正常测试温度和湿度条件应为以下范围的任意组合： 温度：15—35℃ 相对湿度：25—75％ 正常测试电压应为设备的标称工作电压，其频率(测试电源)应为标称频率±lHz 范围内。对于用在车载整流铅酸电他上的无线设备，其正常测试电压应为电池标称电压的 1.1 倍。 1.2 极限测试条件 对于移动站，极限测试条件应为极限电压部极限温度的任意组。 其中对于手持机来说极限环境温度为－10～＋55℃。 对于车载台和便携式移动站来说，其极限测试温度为－20～＋55℃。 极限测试电压对于使用交流市电的移动站，为其标称电压的0.9～1.1 倍。 对于采用汞／镍镉电池的移动站，极限测试电压为其标称电压的0.9～1.0 倍。 对于采用整流铅酸电他的移动站来说，极限测试电压为其标称电压的0.9～1.3 倍。 在极限温度下的测试过程： 对于高温，当实现温度平衙后，移动站在发射条件下(非DTx)开机1 分钟再在空闲模式(idle mode)(非DTx)下开机4 分钟，Ms 应满足规定的要求。 对于低温，当实现温度平衡后，移动站应在Ms空闲模式(非DTx)下开机1 分钟再进行测试，Ms 应满足规定的要求。 1.3 震动条件 在震动条件下测试移动站，应采用随机震动，其震动频率范围和加速度频谱密度(ASD)如下： 在频率为5～20Hz范围内，其震动ASD为0.96m2／s3。 在频率为20～500Hz范围内，在20Hz时ASD为0.96m2／s3，其它频率为－3dB／倍频程。 1.4 其它测试条件及规定 1．系统模拟器(SS) 系统模拟器是一系列测试设备的总称，它是一个功能性工具，能对被测设备提供必要的输入测试信号并能分析被测设备的输出信号以实施GSM 规范中所有的测试、市场上现存的测试仪器可以实现全部或部分系统模拟器的测试功能。如HP8922B／E／G 系列、R ／S 公司的CMD54、CMD52 及CRTS02、04、24 系列等可以提供对移动站和基站不同级别的测试。在测试基站时，系统模拟器可以模拟移动站和网络在A(或Abis)接口及空中接口(Um 接口)对基站进行测量。在测试移动站时，系统模拟器可以模拟基站及网络在空中接口(Um接口)对移动站进行测量。 2．衰落和多径传播棋拟器(MFs)
Headline LS3600 射频功率放大器自动测试系统 ——北京航天新锐科技有限责任公司 IMAGE OF SOLUTION Body Copy 系统概述 系统主要由是德新一代的频谱分析仪、射频和微波信号源、网络分析仪、噪声系数分析仪、功率计、数字示波器、高性能直流电源、万用表、低频开关以及数字I/O、定制的射频微波开关矩阵等仪器和相关设备组成。 这些高性能的仪器设备不但为被测功放提供了激励和分析功能，同时也提供了功放所必需的直流供电和功率调整等外围电路。 LS3600射频功率放大器自动测试系统具有测试信号调理、配置和测试校准功能，能够对功放的各项主要参数进行精确、快速、灵活地测试。所有的仪器设备受控于核心的测试系统软件，可以进行全自动的生产型测试和手动型的研发设计型测试，符合不同阶段的测试要求。
系统特点 1. 可根据客户的需求和被测功放的类型，更换和添加其他测试仪器设备，真正为客户的特定需求而定制 在测试功放时，需要对激励信号的功率和输出的功率进行估算和配置，本测试系统中的开关矩阵软面板、路径损耗表和仪器软面板能帮助用户完成这样的功能。在手动测试模式下，用户可以方便地在界面上构思对被测功放的配置，而不必拆来拆去，而将精力集中在测量方法和测量结果上。 2. 集成了可程控的开关矩阵，简化了被测件和系统仪表之间的复杂连接 功放的测试需要衡量多方面的参数，而这些参数的测量涉及到众多的仪器以及这些仪器的连接、校准、信号调理和复杂操作。本测试系统中集成的可程控开关矩阵就能实现这样的要求，使得被测功放和所有仪表一次连接完成。在自动测试模式，系统会根据预先设定好的测试流程自动切换信号路径，配置激励信号功率和功率衰减，完成每项参数的测试。而在手动测试模式，系统允许用户操作程控开关和所有仪表的软面板，完成必要的数据估算和测量工作。路径的位置、损耗及衰减值和仪表测量结果在软件平台上一目了然。 3. 测试软件可以在不同的模式下工作：全自动模式和手动测试模式，全自动模式适用于生产型测试；手动测试模式适用于研发设计型测试 全自动的生产型测试要求系统可以提供自动连接、快速准确的测试和定制的测试结果及报告显示。 本测试系统可以让用户自由选择被测件的待测参数，并对相关参数和极限值进行设置，测试配置和测量结果都可以方便地存储和调用，与测量结果相关被测件和测试者、测试日期、 被测件串号等所有信息都可一并存入数据库，并可实现浏览、管理、打印等功能。
应用一：功率放大器作为传播模型校正发射机 在移动通信基站新站选址前，需要采用经验模型来进行小区规划。无论采用哪种经验模型，由于和实际环境存在一定的误差，同时，对各种地形的判断也具有主观性，所以其预测结果往往和实际结果有较大的差异。因此，在工程上需要用连续波（CW）模拟发射机对预测的传播模型进行校正。 采用信号发生器加宽带功放的模式，一套设备就可以实现各种频段的模型校正发射系统，包括CDMA、CDMA2000、GSM900/1800、E-GSM、PHS、TD-SCDMA和WCDMA，成本十分低廉。如果采用CW信号源（如Agilent 8646），可以组成宽带的CW发射机；如果采用矢量信号源（如Agilent ESG），则可以组成各种带调制信号的宽带发射机。 放大器应用一：宽带放大器实现通用的模型校正发射机 应用二：功率放大器作为基站发射机来评估基站天馈系统 前例是应用于在新基站选址之前，而本例则是应用于在站址确定，而且天馈系统架设完毕后，用功率放大器来评估天馈系统的实际覆盖范围，在这种情况下，放大器的输出应该和基站发射机的输出功率大小一致。
放大器应用二：用放大器来评估天馈系统的覆盖范围 应用三：用功率放大器来配合室内分布系统的安装 在移动通信室内分布系统，尤其是兼容多制式、多频段的综合室内分布系统中，功率放大器可以作为以下二种应用。 1. 作为模拟发射系统，这种应用类似于应用一，只是本应用是在室内进行； 2.作为模拟干线放大器。 在本应用中，增益可调的宽带放大器（0.8-2.5GHz）尤其适用。
放大器应用三：用放大器来配合综合室内分布系统的安装和调试 应用四：用功率放大器来测量泄漏同轴电缆 功率放大器可以用来测量泄漏同轴电缆的泄漏大小，如果是宽带测试，可采用均衡器来补偿通带频响。
GSM手机射频测试指导
目录 序言 (2) 第一章测试条件 (3) 1.1 正常测试条件 (3) 1.2 极限测试条件 (3) 1.3 震动条件 (3) 1.4 其它测试条件及规定 (4) 1.5 附件要求 (5) 第二章发射机指标及其测试 (6) 2.1 发射载波峰值功率 (6) 2.2 发射载频包络 (11) 2.3调制频谱（Spectrum Due to Modulation） (15) 2.4开关频谱（Spectrum Due to Switching） (18) 2.5频率误差（Frequency Error） (20) 2.6相位误差（Phase Error） (22) 2.7传导杂散骚扰（Conduct Spurious Emissions） (24) 2.8发射峰值电流和平均电流 (27) 第三章接收机指标及其测试 (29) 3.1接收灵敏度（Rx Sensitivity） (29) 3.2接收信号指示电平（RX Level） (33) 3.3接收信号指示质量（RX Quality） (35) 第四章其余测试补充 (38) 4.1 RC滤波电路对PA－RAMP的影响 (38) 4.2 PA匹配调整 (42) 4.3天线开关指标测试 (42) 第五章附录 (44)
序言 目前国家对手机的质量问题越来越重视，对于手机质量的客户满意度和返修率也一致关注。其中，GSM手机的射频问题仍然是一个影响手机质量、开发进度和生产效率的重要因素。为了保证产品的品质和性能符合GSM规范和国家标准，需要在手机测试方面建立一套完整、科学的测试体系。为此我们参照GSM规范欧洲标准、国家邮电部移动通信技术规范、国家信息产业部通信行业标准以及日常积累的测试经验编写了这份射频测试规程。 本规范的目的是针对研发阶段的GSM手机提供一个较全面测试和校准的指标依据，尽量保证研发阶段GSM手机的点测指标满足FTA、CTA与批量生产点测指标要求，使手机的射频问题尽可能在研发阶段暴露出来并在量产前解决，同时为评估手机的RF点测性能、指标余量、一致性、稳定性提供参考依据，另外为不熟悉测试的新员工提供一些指导。本文主要内容包括射频指标术语解释，发射机和接收机部分射频指标的测试方法，测试结果，测试参考标准等，最后还给出了指标超标的一般分析。 由于我们射频知识与经验有限，不足之处请指导。
1测试条件 射频测试应该分别在常温，高温，低温下测试，湿度控制在20～75％之间，电源供电电压应该分别采用高压，常压和低压。 具体测试环境如下： 常温：25±2℃ 高压：4.2V 低压：3.6V 常压：3.8V 2射频指标测试参数选择 信道号的选择： 对于GSM900: ARFCN低端范围：1到5，通常选择为1 ARFCN中端范围：60到65，通常选择62 ARFCN高端范围：120到124，通常选择124 对于DCS1800: ARFCN低端范围：512～523，通常选择512 ARFCN中端范围：690到710，通常选择698或者699 ARFCN高端范围：874到885，通常选择为885 功率控制等级： 目前我们手机功率等级为4，功率控制电平为GSM 5~19,DCS 0～15，研发阶段考虑到测试的完整性，要求对所有的功率控制等级进行测试。 3发射性能测试要求以及测试方法 3.1 相位误差和频率误差 a.定义 发射机的相位误差和频率误差是指实际测量得到的相位频率数据与理论数据的差值。 b.一致性要求 ≤110-7MHz GSM900频段：频差小于90Hz GSM1800频段：频差小于180Hz
≤0.510-7MHz GSM900频段：频差小于45Hz GSM1800频段：频差小于90Hz 说明：相位误差的是对手机TX burst进行取样，得到相位轨迹，和理论上的相位轨迹进行比较，从两条轨迹得出的回归线可以用来指示相位误差，而与此回归线的相位的偏差便是测量的相位误差，峰值相位误差是指偏离理想相位最大的值，RMS是所有取样的均方根平均值。 3.2 发射机输出功率以及时间包络 3.2.1输出功率测试 发射机的输出功率是指在一个突发脉冲的有用信息比特时间上，传递到外接天线或者MS内部天线辐射的功率的平均值。手机与基站建立通话后，分别在GSM和DCS各四个功率等级上进行测试。GSM频段测试4个功率等级：5、10、15和19功率等级；DCS频段测试4个功率等级：0、5、10和15功率等级； 按照GSM规范，以上功率等级所对应的功率应该符合下面的限制条件： GSM频段：DCS频段： 功率等级5： 33±2dBm 功率等级0： 30±2dBm 功率等级10：23±3dBm 功率等级5： 20±3dBm 功率等级15：13±3dBm 功率等级10：10±3dBm 功率等级19：5±5dBm 功率等级15：0±5dBm
射频功率放大器实验（虚拟实验） ：学号： （一）甲类射频功率放大器电路 示波器中的输入输出信号的波形 分析： 观察可知，输入信号大小为40mV，输出波形的大小约为12V，放大了约300倍，此时放大器工作在大信号极限运用状态下，输出波形没有失真。 毫安表中的相应的读数为：3.035mA 功率表相应读数为：11.556mW = = D O P P η 观察失真 电路输入输出波形为： % 73 . 31 % 100 035 . 3 12 556 . 11 = ? ?
分析： 当输入信号提高至60mV时，按照甲类放大器的特点，输出信号会输入信号的比例放大，输出60mV*300>12V，这时放大器工作在非线性状态，产生了失真。 （二）乙类射频功率放大器电路 输入输出信号波形的仿真 示波器中显示的输入输出信号的波形 失真分析： 由于门槛电压的存在（NPN硅管约为0.6V，PNP锗管约为0.2V），功放管的i B必须大于其时才有显著变化，否则，两管都截止，出现一段死区，也即交越失真，如图所示。 至输入幅值为8V时，输入输出信号的波形
原因分析： 由上图可以观察到，当输入电压为8V 时，输出波形的交越失真现象出现明显的减弱。主要因为当幅度增大时，两管便能在很短的时间达到门槛电压，这段时间相比整个周期来说相对较短，可以忽略，因此失真现象不明显。 消除交越失真后的波形 输入信号幅值 (V) 2 4 5 6 6.5 7 电源电压利用系数ξ 0.167 0.333 0.42 0.497 0.542 0.583 输出功率L P (mW) 1.796 7.495 11.83 17.16 20.20 23.48 总的直流功率 D P (mW) 14.39 29.27 36.71 44.20 47.96 51.71 两管总耗散C P (mW) 12.60 21.78 24.88 27.05 27.76 28.23 效率η 12.49% 25.51% 32.2% 38.8% 42.08% 45.40%
通信电子线路实验报告射频功率放大器仿真实验 ： XXX 学号： XXX 专业： XXX 日期： 11月10日
一、实验目的： 1.进一步了解射频功率放大器工作原理。 2.了解射频功率放大器的工程设计方法与常用参数测量方法。 3.熟悉Multisim软件中常用虚拟仪器的使用方法。 二、实验容： 1.A类射频放大器实验电路 （1）电路结构： （2）设置函数发生器的输入为1MHz,幅值为40mV的正弦波。（3）显示输入输出信号波形，以及毫安表，功率表相应的读数。（4）计算功率放大器效率。 （5）观察波形失真。 2.B类射频功率放大器电路 （1）电路结构
（2）输入输出信号波形仿真 （3）消除交越失真 （4）功放效率计算（消除交越失真后） 三、实验结果 1 .A类射频放大器实验电路 （1）毫安表，功率表相应的读数及输入输出信号波形。毫安表：3.279mA 功率表：12.759mW 输入输出信号波形：
（2）功放效率计算： 根据公式：P D=V dd I cm 以及公式：η=P o/P D 解得功放效率：η= 32.4% （3）观察失真 分析原因： A类放大器最多只能放大到2倍VDD，当输入乘以放大倍数大于2倍VDD时，管子处于饱和状态，造成类似于方波的失真。 2.B类射频放大器实验电路 （1）有交越失真的仿真结果图
分析原因： 理想三极管情况下，由于导通电压为0，一个管子到达截至区后另一个管子马上导通。 而在实际情况下，由于存在导通电压，一个管子截止后需要等另一个管子达到导通电压值时才有电流，造成了转换时的一段时间，两个三极管都没有电流通过的情况，造成失真。 （2）消除交越失真后的表格。 其中输入13V，14V时发生如下失真： （3）用MATLAB画出两管管耗与电源电压利用率的关系图。
目录 1 序言 (2) 2 参考文献 (2) 3 目的 (2) 4 范围 (2) 5 术语和缩略语 (2) 6 测试仪器结构 (2) 7 测试系统 (3) 7.1 测试系统配置图 (3) 7.2 测试系统启动过程 (3) 8 测试系统校正 (3) 9 测试项目 (3) 9.1 发送灵敏度/频率响应 (3) 9.2 发送响度（SLR） (4) 9.3 接收灵敏度/频率响应 (5) 9.4 接收响度（RLR） (6) 9.5 侧音屏蔽度 (7) 9.6 发送失真 (7) 9.7 接收失真 (8) 9.8 回音损耗 (9) 9.9 空闲信道噪声 (9) 10 参数调整 (10) 11 其它噪声主观判断测试 (11) 11.1 射频噪声测试 (11) 11.2 RECEIVER到MICROPHONE的啸叫测试 (12) 11.3 LCM屏啸叫测试 (12) 11.4 实际通话测试 (12)
序言 本文件规定了音频测试方法 参考文献 （1） ETSI《3GPP TS 510.10-1-460》 目的 该文件制定目的在于使硬件测试工程师在测试音频性能时有所遵循，确保手机音频性能符合相 关规范以及实际使用要求。 范围 该文件适用于所有公司研发的具有语音同伙功能的移动终端产品 术语和缩略语 请参考GSM01.04 测试仪器结构 Company Description Model GSM System Simulator CMU200 R&S Audio Analyzer UPL16 R&S Telephone test Head 4602B B&K Ear Simulator 4195 B&K Artificial Mouth 4227 B&K 2690A-OS2 B&K Microphone Power Supply & Preamplifier
射频功率放大器实验（虚拟实验） 一、实验目的 （1）进一步理解射频功率放大器的工作原理； （2）了解射频功率放大器的工程设计方法与常用参数的测量方法； （3）熟悉Multisim软件中常用虚拟测试仪器的使用方法。 二、实验原理 射频功率放大器它是无线通信系统的重要组成部分。射频功率放大器位于无线通信系统的发射前端，其作用是将已调制的射频信号放大到所需要的功率值并馈送到天线发射出去，保证在一定区域内的接收机可以收到可以处理的信号，并且不干扰相邻信道的通信。 射频功率放大器的主要功能是放大射频信号，其工作可频率最高可到GHz 频段。射频功率放大器的输出功率则取决于应用要求，一般从几毫瓦到上千瓦。由于功率放大的实质是在输入射频信号控制下将电源直流功率转换成射频功率，因此，除要求功率放大器产生符合要求的射频功率外，还特别要求具有尽可能高的转换效率。 射频功率放大器的工作特点是低电压、大电流。其基本组成单元包括晶体管、偏置电路、扼流圈、阻抗匹配网络与负载。射频功率放大器的主要参数除了常规的工作频率、小信号增益等指标外，还要特别考虑输出功率、效率等参数。 效率是功率放大器一个非常重要的性能指标。功率放大器可被认为是把直流电源功率输入转换为射频功率输出的一个器件，因此，转换效率是非常重要的性能指标。射频功率放大器中采用功率定义为射频输出功率与射频功率放大器总功耗之比，即： η=P o/P D （1）功率放大器按照电路中晶体管输出电流与输入电压或电流的关系可分为线性功率放大器和开关功率放大器两大类。线性功率放大器是指晶体管的输出电流是输入电流或电压的线性函数，而开关功率放大器的晶体管则工作在开关状态。按照电路中晶体管的直流偏置状态，功率放大器又可分为A类、B类、C类、D 类等，其中，A类、B类、C类为线性功率放大器，D类则为开关功率放大器。（一）线性射频功率放大器 A类（甲类）功率放大器相当于小信号放大器，也是“真正”的线性放大器，因为，在整个输入信号周期内，输出信号是输入信号的按比例增大而没有发生变化，因而可完全适于放大幅度调制信号。但是，与其它类功放相比，这种“真正”线性的获得是以需要大静态工作电流和高功耗以及低效率为代价的。 为了既不牺牲过多的线性度又能增加效率，提出了减小导通角的概念，即把晶体管的静态工作点降低，使输入射频信号仅在一个周期的部分时间开启晶体管。根据导通角大小，放大器的偏置从AB类到B类（乙类），最终到C类。 A类功放的导通角为180度。当导通角为90度时即为B类状态，此时，晶体管仅在输入信号的半个周期内导通，因此，功耗比A类小从而具有较高的效率。但是，B类放大器由于信号失真，其线性度比A类差。如果即考虑线性度又兼顾效率，一个较好的选择是使放大器工作在A类和B类之间的区域，这样，既改善了B类的线性度又提高了A类的效率。因此，这种工作状态称为AB类，其晶体管导通时间小于一个信号周期而大于半个周期，导通角则大于90度而小于180