JJF 1286-2011 无线信道模拟器校准规范.pdf
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1、了J 卢中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 2 8 6 - - 2 0 1 1无线信道模拟器校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rW i r e l e s sC h a n n e lE m u l a t o r2 0 1 1 0 6 1 4 发布2 0 1 1 0 9 1 4 实施国家质量监督检验检疫总局发布无线信道模拟器校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rW i r e l e s sC h a n n e lE m u l a t
2、o ri52iJ J F l 2 8 6 2 0 1 1l52本规范经国家质量监督检验检疫总局于2 0 1 1 年6 月1 41 3 批准,并自2 0 1 1 年9 月1 4 日起施行。归口单位:全国无线电计量技术委员会起草单位:工业和信息化部通信计量中心本规范由全国无线电计量技术委员会负责解释本规范主要起草人:冉志强张睿参加起草人:郭隆庆( 工业和信息化部通信计量中心)( 工业和信息化部通信计量中心)( 工业和信息化部通信计量中心)耵F1 2 8 6 2 0 1 11 范围一2 引用文献一3 术语和定义- 4 概述- - - “5 计量特性- - - 5 1 本振输出频率准确度5 2 路径损
3、耗- - 5 3 输出衰减5 4 射频频率响应平坦度5 5 路径时延5 6 群时延- - 一5 7 频谱纯度5 8 增益平坦度一5 9 输出功率线性度5 1 0 模拟基带频率响应平坦度5 1 J 模拟基带I Q 幅度平衡性5 1 2 模拟基带I Q 相位平衡性5 1 3 射频接口特性-6 校准条件6 1 校准环境条件6 2 标准及其他设备7 校准项目和校准方法7 1 外观及工作正常性检查一7 2 本振输出频率准确度“7 3 路径损耗7 4 输出衰减- 7 5 射频频率响应平坦度“7 6 路径时延7 7 群时延7 8 频谱纯度一7 9 增益平坦度- - - 7 1 0 输出功率线性度一7 1 1
4、 模拟基带频率响应平坦度7 1 2 模拟基带I Q 幅度平衡性7 1 3 模拟基带I Q 相位平衡性目录llllll1l222222222222334445566777788Il;vvvl;ll;llvvv(J J F1 2 8 6 2 0 1 l7 1 4 射频输入输出端口电压驻波比7 1 5 功能检查- - - 8 校准结果表达9 复校时间间隔附录A 校准记录表格附录B 校准证书内页格式- 附录C 不确定度评定实例( 8 )( 9 )( 1 2 )( 1 3 )( 1 4 )( 1 8 )( 2 2 )J J F1 2 8 6 - - 2 0 1 1范围无线信道模拟器校准规范本规范规定了无
5、线信道模拟器的校准项目、方法及数据处理,适用于无线信道模拟器的校准。2 引用文献J J F1 0 0 1 9 9 8 通用计量术语及定义J J F1 0 5 9 - - 1 9 9 9 测量不确定度评定与表示使用本规范时,应注意使用上述引用文献的现行有效版本3 术语和定义路径损耗p a t hl o s s无线射频信号从发射端经过某个路径到达接收端所引入的信号衰减4 概述无线信道模拟器是由射频前端模块( R FF r o n tE n dM o d u l e ) 、中频信号处理模块( I FS i g n a lP r o c e s s i n gM o d u l e ) 和内部本振模块
6、( I n t e r n a lL OM o d u l e ) 等构成的测试仪器,它能够对瑞利衰落( R a y l e i g hF a d i n g ) 、莱斯衰落( R a c i a nF a d i n g ) 和频移( F r e q u e n c yS h i f t ) 等重要的无线信道特征进行模拟,具备适用于G S M 、C D M A 及W L A N 等无线通信标准的宽带信道模拟能力,主要用于无线通信设备和产品的研发、制造和评估等环节。5 计量特性5 1 本振输出频率准确度频率准确度:1 1 0 “5 2 路径损耗0d B 1 0d B ,最大允许误差:0 5d
7、B1 0d B 2 0d B ,最大允许误差:士12 5d B2 0d B 3 0d B ,最大允许误差:1 7 5d B3 0d B 4 5d B ,最大允许误差:士2 5d B4 5d B 6 0d B ,最大允许误差:2 7 5d B6 0d B 8 0d B ,最大允许误差:4d B5 3 输出衰减0 dB 1 0d B ,最大允许误差:土0 5d B1 0d B 2 0d B ,最大允许误差:1 2 5d B2 0d B 3 0d B ,最大允许误差:1 7 5d B3 0d B 4 5d B ,最大允许误差:2 5d B4 5d B 6 0d B ,最大允许误差:2 7 5d B6
8、 0d B 8 0d B ,最大允许误差:士4d B5 4 射频频率响应平坦度频率范围:1M H z 3G H z ,最大允许误差:2d B频率范围:3G H z 6G H z ,最大允许误差:3d B5 5 路径时延时延范围:0 m s 3 m s最大允许误差:1 0n s5 6 群时延群时延: 4p s5 7 频谱纯度频谱纯度: 4 0d B射频端口回损测量最大允许误差:士1 0d B相位测量最大允许误差( 相位 2 0 。) :士0 2 。注:以上技术指标不作合格性判别,仅提供参考。7 校准项目和校准方法校准项目见表1 。表1 校准项目表序号项目名称外观及工作正常性检查2本振输出频率准确
9、度3路径损耗4输出衰减5射频频率响应平坦度6路径时延群时延8频谱纯度9增益平坦度l O输出功率线性度3耵F1 2 8 6 - - 2 0 1 1表1 ( 续)序号项目名称模拟基带频率响应平坦度1 2模拟基带I Q 幅度平衡性1 3模拟基带I q 相位平衡性射频输入输出端口电压驻波比功能检查1 5信道通路直通( B Y P A S S ) 功能检查瑞利( R a y l e i g h ) 衰落模拟( 频谱)瑞利( R a y l e i g h ) 衰落模拟( 时域)1 8莱斯( R a c i a n ) 衰落模拟1 9频移( F r e q u e n c yS h i f t ) 模拟2
10、 0对数正态阴影( L o g - N o r m a lS h a d o w i n g ) 衰落模拟71 外观及工作正常性检查7 11 被校无线信道模拟器应有说明书及全部配套附件。71 2 被校无线信道模拟器各开关、旋钮和按键等应安装牢固,调节正常。仪器不应有影响电气性能的机械损伤。7 13 进行校准时,被校无线信道模拟器及校准用设备应按规定时间预热。7 2 本振输出频率准确度7 2 1 仪表连接如图1 所示。巨三习丽 互图1 本振输出频率准确度7 2 2 设置被校无线信道模拟器的本振模式为手动模式,设置频率为,读取频率计数器的测量结果,记录在附录A 表A 1 中的相应位置。7 2 3
11、改变本振频率,重复步骤7 2 2 ,并将结果记录于表A 1 中的相应位置。注:不具备本报输出端口的无线信道模拟器无需进行此项测试。7 3 路径损耗7 3 1 仪表连接如图2 所示。图2 连接测试图7 3 2 信号发生器输出频率,功率电平适当的正弦波信号。7 3 3 频谱分析仪中心频率,适当设置扫频带宽、分辨力带宽、参考电平及垂直,频率参考设置为外参考模式。7 3 4 被校无线信道模拟器设置为初始状态,设置频率为,设置一条路径打开,其余路径关闭,被校路径的损耗设置为0d B ,调制项设置为无调制;使用频谱分析仪标记( M a r k e r ) 的峰值跟踪( P e a kS e a r c h
12、 ) 功能,测量得到参考功率电平P 。7 3 5 改变被校无线信道模拟器路径损耗值为1 0d B 。7 3 6 读取频谱分析仪标记( M a r k e r ) 所示的功率电平值P 。,根据式( 1 1 计算当前路径损耗,并将计算结果记录于附录A 表A 2 中相应的位置。路径损耗一P 一一尸。( 1 )7 3 7 改变路径的损耗值或中心频率值,重复步骤7 3 2 7 3 6 ,并将结果记录于附录A 表A 2 中相应的位置。7 3 8 同理校准信道2 。7 4 输出衰减7 4 1 按7 31 7 3 4 的步骤操作。7 4 2 改变被校无线信道模拟器输出衰减值为1 0d B 。7 4 3 读取频
13、谱分析仪标记( M a r k e r ) 所示的功率电平值P 。,根据式( 2 1 计算当前的输出衰减,并将计算结果记录于附录A 表九3 中相应的位置。输出衰减一P ,“一P 。( 2 )7 4 4 根据附录A 表A 3 改变无线信道模拟器的输出衰减值及信号发生器、频谱分析仪的中心频率值,重复步骤7 4 1 7 43 ,并将结果记录于附录A 表A 3 中相应的位置。7 5 射频频率响应平坦度图3 频率响应平坦度( 单人单出)7 5 1 根据无线信道模拟器频率范围技术指标,选择网络分析仪的起始频率和终止频率。7 5 2 系统如图3 所示连接,将无线信道模拟器的频率设置为待测值,适当设置无线信道
14、模拟器的衰减值等参数,调制项设置为无调制,在网络分析仪上读出频率响应,根据式( 3 ) 计算当前的频率响应平坦度,将测试结果记录于附录A 表A 4 中。频率响应平坦度一量盘僮;量丛遒( 315J J F1 2 8 6 2 0 1 1日一辑m芷圈一塑( 三至田射频入lf射频出困圈图5 频率响应平坦度( 多人单出)7 5 4 测量多人单出的无线信道模拟器时,系统如图5 ,配置好无线信道模拟器工作在多人单出模式,其余设置方法同7 5 2 ,分别测量各个端口的平坦度。7 6 路径时延7 6 i 连接如图2 所示。7 6 2 无线信道模拟器选择单人单出模式,选择一个路径,其余路径关闭,时延设为0 ,设置
15、好工作频率,调制项设置为无调制。7 6 3 网络分析仪设置在C W 工作模式,扫宽为0 ,选择网络分析仪时延测量功能,直通校准。7 6 4 将无线信道模拟器设置为待测时延,读取该频率的时延值并记录于附录A 表A 5 中。76 5 改变时延,重复7 6 4 。7 7 群时延7 7 i 根据无线信道模拟器的带宽和频率范围技术指标,选择网络分析仪的起始频率( f o ,B ) 和终止频率( ,0 + ,B ) ,f o 为中心频率,B 为带宽的一半,然后网络分析仪直通校准。7 7 2 连接如图3 所示。67 7 3 无线信道模拟器选择单人单出模式,选择一个路径,其余路径关闭,时延设为0 ,设置好工作
16、频率,。,调制项设置为无调制。7 7 4 网络分析仪设置在群时延测量工作状态,读取群时延最大值记录于附录A 表A 6 中。7 8 频谱纯度7 8 1 连接如图2 所示。7 8 2 模拟器选择单人单出模式,选择一个路径,其余路径关闭,时延设为0 ,设置好工作频率为,凋制项设置为元调制。7 8 3 信号发生器设置工作频率为,。,输出功率设置为模拟器最大允许输人电平,合理设置频谱分析仪的参考电平,中心频率为 ,扫宽为3 倍,。,其余自动,打开峰值功能,选择D e l t a 功能,输人,0 鼬,从而得到该频率点的频谱纯度,然后改变 。,将结果记录于附录A 表A7 中。7 8 4 按7 8 2 - -
17、 7 8 3 方法重复操作测量其他频率点的频谱纯度。7 9 增益平坦度7 9 1 根据无线信道模拟器的带宽和频率范围技术指标,选择网络分析仪的起始频率( f o 一,B ) 和终止频率( f o + ,B ) ,B 为带宽的一半。7 9 2 系统如图3 所示连接,将无线信道模拟器的频率设置为待测值 ,适当设置无线信道模拟器的衰减值等参数,选择一个路径,其余路径关闭,调制项设置为无调制,在网络分析仪上读出频率响应,根据式( 4 ) 计算当前的增益平坦度,将测试结果记录于附录A 表A 8 中。增益平坦度7 9 3 改变输出频率重复7 9 2 步骤,录A 表A 8 中。当有多端口时重复7 97 1
18、0 输出功率线性度最大值一最小值( 4 )测量到无线信道模拟器最大频率点,记录于附2 步骤分别测量各个端口的增益平坦度。7 1 0 1 设置网络分析仪c w 频率,0 ,扫宽设为oH z ,扫描状态为输入功率扫描,根据无线信道模拟器的接收功率范围设置网络分析仪的扫描功率范围,网络分析仪直通校准。7 1 0 2 系统如图2 所示连接,将无线信道模拟器的频率设置为待测值最高频率点,设置无线信道模拟器的衰减值为0d B ,选择一个路径,其余路径关闭,调制项设置为无调制,用网络分析仪M a r k e r 标记第一个输出值,然后将该值设置为幅度的偏移值( M a g n i t u d eo f f
19、s e t ) ,利用M a r k e r 功能读出各个功率点的线性度,将测试结果记录于附录A 表A 9 中。7 1 0 3 按7 1 0 1 7 1 0 2 方法重复操作,测量中间频率点,该项至少测2 个频率点。当有多端口时分别测量各个端口。7 1 1 模拟基带频率响应平坦度7 1 1 1 根据无线信道模拟器基带频率范围技术指标,选择网络分析仪的起始和终止频率,网络分析仪直通校准。J J F1 2 8 6 - - 2 0 1 17 1 1 2 将无线信道模拟器基带I 路接入网络分析仪的输入和输出端口,连接如图6所示。图6 模拟基带频率响应平坦度71 1 3 无线信道模拟器选择单人单出模式,
20、根据无线信遭模拟器技术指标设置无线信道模拟器。7 1 1 4 根据式( 5 ) 计算平坦度,读取测量结果记录于附录A 表A 1 0 中。平坦度一量盍焦_ 二9 j 逍( 5 )-7 1 15 按7 1 1 2 7 1 1 4 方法重复操作,测量Q 路以及其他端口。71 2 模拟基带I q 幅度平衡性7 1 2 1 根据无线信道模拟器基带频率范围技术指标,选择网络分析仪的起始和终止频率。7 1 22 将无线信道模拟器I 路接人网络分析仪的输入和输出端口,无线信道模拟器选择单人单出模式。根据无线信道模拟器技术指标设置无线信道模拟器。连接如匿6 所示,网络分析仪直通校准。7 1 2 3 分别将网络分
21、析仪输入和输出端口接到同一信道对应Q 路的输入和输出端口。7 1 2 4 读取幅度测量结果最大值记录于附录A 表A 1 1 中。7 1 2 5 按7 1 2 2 7 1 2 4 方法重复操作,测量其他端口。7 1 3 模拟基带I Q 相位平衡性7 1 3 1 根据无线信道模拟器基带频率范围技术指标,选择网络分析仪的起始和终止频率。7 1 3 2 将无线信道模拟器I 路接入网络分析仪的输人和输出端口,无线信道模拟器选择单人单出模式,根据无线信道模拟器技术指标设置无线信道模拟器。连接如图4 所示,然后网络分析仪直通校准。7 1 3 3 将无线信道模拟器Q 路接入网络分析仪的输入和输出端口。7 1
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