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不同仪器测量宽带调制信号功率的差异分析


  来源: 射频微波实验室 时间:2021-01-11 编辑:清风
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在射频信号功率测量时,尤其是复杂宽带调制信号的功率测量,工程师在测量中经常发现不同仪器给出不同测试结果,怎样判断测量的准确性?


本文以5GNR信号功率测量为例,分别用综测仪、功率计和频谱仪进行信号功率测量,频谱仪测量进一步分为5GNR解调模式、频谱分析信道功率模式以及CCDF测量模式进行功率测量,文末总结各种方法适用场景和差异。


其它LTE等通信调制信号,可以完全参照本例;对于宽带雷达信号的分析,综测仪不适用,可以使用功率计和频谱仪,也有专用的雷达信号分析选件,文中所述频谱仪其它功能,比如CCDF,也适用于雷达信号功率测试。


功率计


平均功率测量的首选标准设备,在量程内,对功率量程下限20dB以上的信号,平均功率continous测量准确度最佳;

现代功率传感器RF端口直接连接信号输出端口,数据线连接主机,或者连接PC或其它仪器主机都可以完成测量功能;

不适用于接近甚至小于量程下线小信号的测量。




频谱仪


专用测试选件是首选,本例中5GNR分析选件

可以准确分析信号的所有指标,包括功率参数,可以测量总的信号平均功率以及峰均比,还可以单独测量各个资源块的功率,这是在I/Q解调的前提下,单独分析每个带宽子集和资源块的功率




CCDF测量是推荐的测试方法


CCDF是互补累积分布函数,其测试原理是对信号进行高速采样,对所有采样值,CCDF统计计算,获得峰值功率、平均功率和峰均比及其概率分布。


无标准测试选件的频谱仪,或者进行功率测量比对分析,推荐CCDF测量模式,可准确测量平均功率、峰值功率和峰均比,设置简单,仅需注意设置分析带宽大于信号带宽,测量采样时间大于信号周期两倍以上;



信道功率测量模式要注意频谱仪参数设置


信道功率模式要遵循设置规则,选择相应标准自动设置,本例对应选择5GNR;

注意,当被测信号较小时,不同RBW设置带来的误差比较大,这是因为信号带宽边沿,随着RBW减小会更加陡峭,在设定带宽边沿部分的本底噪声也随之降低,信道功率计算的功率积分数据来源包括这部分噪声;

因此,当宽带小信号信道功率测量时,信道功率的读数随着RBW的减小而稍微变小。



其它注意事项

RF线缆损耗和绝对功率误差需要修正;

基本频谱模式不适用于宽带信号功率测量;

不能信令模式


通信综测仪


唯一可在信令模式下测量的设备;

必须专用测试选件,本例中5GNR选件;

测量功能与频谱仪的5GNR分析选件类似



宽带调制信号的功率测量总结

关键词:仪器 测量宽带 信号功率 功率计 频谱仪 通信综测仪    浏览量:864

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