再考虑9 dB的载波聚合因子,最终动态范围为150 dBc,加上测试余量,这就要求频谱仪的动态范围要达到150 dBc以上才能满足测试要求。同时为了实现杂散发射的低电平测试,要求频谱仪的灵敏度即底噪水平应优于:-107 dBm/100 kHz=-157 dBm/Hz。
考虑到路径损耗和测量余量,在实际测试中频谱仪灵敏度应大于-170 dBm/Hz。如果利用传统测试方案,就目前的频谱仪性能水平来说,很难实现对共址杂散发射的准确测量。
2.2 新型杂散测试方案
(1)测试原理
鉴于上述情况,为了解决频谱仪动态范围和灵敏度不足的问题,本文提出了一种新型的测试方案。本方案采用如图2所示的吸收法:即利用双工器将滤波器的载波信号通过负载吸收,解决测试过程中频谱仪动态范围不足的问题。同时LNA提高了杂散发射电平,使其位于频谱仪的底噪之上,解决测试过程中频谱仪灵敏度不足的问题。
图2 杂散发射新型测试方案
整个测试方案的关键器件是双工器,采用CREOWAVE高性能双工器,频率范围覆盖2 GHz—4 GHz,其性能指标如表2所示:
表2 CREOWAVE高性能双工器性能指标
在图2所示方案中,TD-LTE基站发射的信号,用传输测试法将天线口连接射频同轴线,然后通过CREOWAVE高性能双工器,其技术指标如表2所示。双工器将输出信号一分为二,对于B路带通滤波器2(Pass band2)来说,所经信号最后由负载吸收,不需要被测试。由于双工器是共址杂散发射测试链路的一部分,低互调指标(IM3:-150 dBc)也是需要考虑的因素。对于A路带通滤波器1(Pass Band1)来说,载波信号Band 40(2 300 MHz—2 400 MHz)经过-80 dBc抑制后经Microcomp Nordic高性能LNA(0.1 GHz—6 GHz,28 dB增益)低噪放再由频谱分析仪测试(路径特性曲线如图3所示),此时大功率电平为:43 dBm-4 dB-80 dB+28 dB=-13 dBm。
而频谱仪动态范围需求为:-13 dBm-(-98 dBm)=85 dBc,处于频谱仪的测试动态范围内,频谱仪动态范围不足的问题得以解决。
图3 A路路径特性曲线
接下来需要考虑的是频谱分析仪的灵敏度能否满足共址杂散发射的测试要求。将推算杂散发射在链路(A路)上的信号电平。
本文中选用的频谱仪是罗德与施瓦茨R&S FSW26,根据其性能指标,底噪在频率范围(1 GHz—3 GHz):DANL-154 dBm/Hz,typ.-159 dBm。
归一化底噪转化为-109 dBm/100 kHz,考虑双工器4 dB插损和1 dB线损和低噪放增益为28 dB,则系统可以测到的底噪为-109 dBm/100 kHz+5 dB-28 dB=-132 dBm/100 kHz,具体如图4所示。
杂散辐射测试在载波聚合情况下最高电平要求是-107 dBm/100 kHz,同时保证频谱仪底噪比测试电平低20 dB的测试余量。-132 dBm大于测试要求:-127 dBm=-107 dBm-20 dB,所以测试方案满足测试需求。
图4 频谱仪底噪