JJF 1443-2014 LTE数字移动通信综合测试仪校准规范-(高清版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 4 4 32 0 1 4L T E数字移动通信综合测试仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rL T ED i g i t a lR a d i oC o mm u n i c a t i o nT e s t e r 2 0 1 4-0 1-2 3发布2 0 1 4-0 4-2 3实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布L T E数字移动通信综合测试仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o r
2、L T ED i gi t a lR a d i oC o mm u n i c a t i o nT e s t e rJ J F1 4 4 32 0 1 4 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 参加起草单位:中国计量科学研究院艾法斯亚洲有限公司 本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释J J F1 4 4 32 0 1 4本规范主要起草人:郭隆庆(工业和信息化部通信计量中心)张 睿(工业和信息化部通信计量中心)参加起草人:赵海宁(中国计量科学研究院)李 欣(艾法斯亚洲有限公司)J J F1 4 4 32 0 1 4目 录引言()1 范围(
3、1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)4 概述(1)5 计量特性(1)5.1 参考晶体振荡器(1)5.2 射频信号发生器(1)5.3 L T E信号发生器(2)5.4 射频功率分析仪(2)5.5 L T E分析仪(2)5.6 射频端口(2)6 校准条件(2)6.1 环境条件(2)6.2 校准用设备(2)7 校准项目和校准方法(3)7.1 外观及工作正常性检查(4)7.2 功能检查(4)7.3 参考晶体振荡器频率准确度(4)7.4 射频信号发生器频率准确度(5)7.5 射频信号发生器输出电平(5)7.6 射频信号发生器频谱纯度(6)7.7 射频信号发生器单边带相位噪声(7)7.8 L T
4、 E信号发生器数字调制质量(8)7.9 L T E信号发生器占用带宽(8)7.1 0 L T E信号发生器邻道功率比(8)7.1 1 L T E信号发生器频谱发射模板(8)7.1 2 射频功率分析(9)7.1 3 L T E数字调制质量参数分析(1 0)7.1 4 射频端口电压驻波比(1 0)8 校准结果表达(1 1)9 复校时间间隔(1 1)附录A 原始记录表格(1 2)附录B 校准证书内页格式(1 7)附录C 不确定度评定示例(2 4)J J F1 4 4 32 0 1 4引 言本规范依据J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则编制。本规范中的L T E数字移动通信
5、综合测试仪支持T D D和F D D两种双工模式。本规范为首次发布。J J F1 4 4 32 0 1 4L T E数字移动通信综合测试仪校准规范1 范围本规范适用于L T E(l o n gt e r me v o l u t i o n,长期演进)数字移动通信综合测试仪(以下简称L T E综测仪)的校准。2 引用文件J J F1 2 0 42 0 0 8 T D-S C DMA数字移动通信综合测试仪校准规范3 G P PT S3 6.2 0 1 演进的通用陆面无线接入;L T E物理层;概述(E v o l v e dU n i-v e r s a lT e r r e s t r i a
6、 lR a d i oA c c e s s(E-UT RA);L T Ep h y s i c a l l a y e r;G e n e r a l d e s c r i p t i o n)3 G P PT S3 6.1 4 1 演 进 的 通 用 陆 面 无 线 接 入;基 站 一 致 性 测 试(E v o l v e dU n i v e r s a lT e r r e s t r i a lR a d i oA c c e s s(E-UT RA);B a s eS t a t i o n(B S)c o n f o r m a n c et e s-t i n g)3 G
7、P PT S3 6.5 2 1-1 演进的通用陆面无线接入;用户设备一致性规范;无线发射和 接 收 第 一 部 分:一 致 性 测 试(E v o l v e d U n i v e r s a l T e r r e s t r i a l R a d i o A c c e s s(E-UT R A);U s e rE q u i p m e n t(U E)c o n f o r m a n c es p e c i f i c a t i o nR a d i ot r a n s m i s s i o na n dr e c e p t i o nP a r t 1:C o n f
8、 o r m a n c eT e s t i n g)凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语和计量单位物理下行共享信道p h y s i c a l d o w n l i n ks h a r e dc h a n n e l(P D S CH)物理上行共享信道p h y s i c a l u p l i n ks h a r e dc h a n n e l(P U S CH)物理上行控制信道p h y s i c a l u p l i n kc o n t r o l c h a n n e l
9、(P U C CH)物理随机接入信道p h y s i c a l r a n d o ma c c e s sc h a n n e l(P R A CH)4 概述L T E综测仪是由晶体振荡器、射频信号发生器、L T E信号发生器、射频功率分析仪和L T E分析仪等功能模块构成的综合测试仪器,在L T E终端生产、研发和测试过程中用于功率、频谱、调制等参数的测试。5 计量特性5.1 参考晶体振荡器5.1.1 频率:1 0MH z;5.1.2 准确度:11 0-6。5.2 射频信号发生器1J J F1 4 4 32 0 1 45.2.1 频率范围:6 0 0MH z 3.8GH z;5.2.
10、2 频率准确度:11 0-6;5.2.3 功率电平范围:-1 2 0d B m0d B m;5.2.4 功率电平最大允许误差:1d B;5.2.5 二次谐波:-2 5d B c;5.2.6 三次谐波:-2 5d B c;5.2.7 二分之一次谐波:-4 0d B c;5.2.8 非谐波:-5 0d B c;5.2.9 单边带相位噪声:-1 2 0d B c(偏置频率1MH z)。5.3 L T E信号发生器5.3.1 调制信号质量5.3.1.1 均方根值误差矢量幅度:8%;5.3.1.2 I Q原点偏移:-2 5d B;5.3.2 占用带宽:1.4MH z 2 0MH z;5.3.3 邻道功率
11、比:-4 5d B。5.4 射频功率分析仪5.4.1 频率范围:6 0 0MH z 3.8GH z;5.4.2 功率电平测量范围:-5 0d B m+3 4d B m;5.4.3 功率测量最大允许误差:1.0d B。5.5 L T E分析仪5.5.1 频率误差:测量范围:8 0k H z,最大允许误差:1 5H z;5.5.2 误差矢量幅度:测量范围:0%1 7.5%,最大允许误差:2%。5.6 射频端口电压驻波比1.3。注:以上所有指标不用于合格性判别,仅提供参考。6 校准条件6.1 环境条件6.1.1 环境温度:2 35;6.1.2 相对湿度:2 0%8 0%;6.1.3 电源要求:2 2
12、 0(11 0%)V、(5 01)H z;6.1.4 周围无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动。6.2 校准用设备6.2.1 功率计频率范围:6 0 0MH z 4GH z;功率测量范围:-5 5d B m+2 0d B m;最大允许误差:3.0%。6.2.2 频率计数器2J J F1 4 4 32 0 1 4频率范围:5 0 0MH z 4GH z;准确度:11 0-7。6.2.3 信号发生器(带L T E调制功能)频率范围:5 0 0MH z 4GH z;输出功率电平范围:-6 0d B m+1 0d B m;功率电平最大允许误差:1.0d B;误差矢量幅度:1%。6.2.4 频谱分析仪
13、频率范围:1 0 0MH z 1 2GH z;电平测量范围:-1 3 0d B m+3 0d B m;单边带相位噪声:4 0d B。6.2.7 功率放大器频率范围:6 0 0MH z 3.8GH z;增益:3 0d B;最大输出功率:3W。6.2.8 定向耦合器频率范围:6 0 0MH z 3.8GH z;方向性:3 0d B;输入功率:3W。7 校准项目和校准方法校准项目见表1。表1 校准项目一览表序号项目名称1外观及工作正常性检查2功能检查3参考晶体振荡器频率准确度射频信号发生器4射频信号发生器频率准确度5射频信号发生器输出电平6射频信号发生器频谱纯度3J J F1 4 4 32 0 1
14、4表1(续)序号项目名称7射频信号发生器单边带相位噪声L T E信号发生器8L T E信号发生器数字调制质量9L T E信号发生器占用带宽1 0L T E信号发生器邻道功率比1 1L T E信号发生器频谱发射模板射频分析仪1 2射频功率分析L T E分析仪1 3L T E数字调制质量参数分析1 4射频输入输出端口电压驻波比7.1 外观及工作正常性检查7.1.1 L T E综测仪应有说明书及全部配套附件。7.1.2 L T E综测仪各开关、旋钮、按键等应安装牢固,调节正常。仪表不应有影响电气性能的机械损伤。7.1.3 进行以下校准时,L T E综测仪及校准用设备应按规定时间预热。7.2 功能检查
15、7.2.1 仪表连接如图1所示。图1 功能检查7.2.2 将L T E综测仪设为信令模式,打开L T E终端设备进行小区注册,小区注册成功之后L T E综测仪进行通信连接。7.2.3 保持L T E综测仪在通信状态,能够进行占用带宽、邻道功率比、频谱发射模板、发射开关时间模板等测试功能,在附录A表A.1中对应位置填写检查结果。7.3 参考晶体振荡器频率准确度7.3.1 仪表连接如图2所示。图2 参考晶体振荡器频率准确度7.3.2 将L T E综测仪参考输出端接到频率计数器的输入端,由频率计数器读出参考频率的实际值fs。并记录于附录A表A.2。4J J F1 4 4 32 0 1 47.4 射频
16、信号发生器频率准确度7.4.1 仪器连接如图3所示。图3 射频信号发生器频率准确度7.4.2 L T E综测仪选择射频信号发生器连续波(CW)模式,将相应的射频输入输出端口的衰减设为零。设置射频信号发生器输出功率为-1 0d B m,频率为射频频率范围的最低频率fu,测量实际频率值fs,并记录于附录A表A.3。7.4.3 改变L T E综测仪射频信号发生器的输出频率,重复步骤7.4.2一直到射频频率范围的最高频率。7.5 射频信号发生器输出电平7.5.1 仪器连接如图4所示。图4 射频信号发生器输出电平7.5.2 L T E综测仪选择射频信号发生器CW模式,将相应的射频输入输出端口的衰减设为零
17、。设置输出频率为f1,输出电平为最高电平。7.5.3 将功率计与L T E综测仪射频输出端口连接,从功率计上读取实际功率电平值PS,记录于附录A表A.4。7.5.4 L T E综测仪射频信号发生器的输出电平按每步减小5d B继续设置,重复步骤7.5.3,将电平测量至-5 0d B m为止。7.5.5 L T E综测仪射频信号发生器输出电平为-5 0d B m时,功率计测量的功率电平值为PS 5 0。保持L T E综测仪射频输出电平不变,用测试电缆将L T E综测仪射频输出与频谱分析仪的射频输入相连接,并连接外参考。7.5.6 将频谱分析仪中心频率设置为f1,设置适当的参考电平、输入衰减、分辨力
18、带宽和扫频带宽。将频谱分析仪标记功能(M a r k e r)打开,设置在峰值电平处,打开平均功能,平均次数为2 0次,此时频谱分析仪标记处的功率电平值为P5 0。7.5.7 保持频谱分析仪的设置不变,L T E综测仪射频信号发生器的输出电平减小5d B,此时频谱分析仪标记处的功率电平值为P5 5。7.5.8 由公式(1)计算得到L T E综测仪输出电平为-5 5d B m时的实际值PS 5 5,记录于附录A表A.4中对应的位置。5J J F1 4 4 32 0 1 4PS 5 5=PS 5 0+(P5 5-P5 0)(1)式中:PS 5 5 L T E综测仪输出电平为-5 5d B m时的测
19、量值,d B m;PS 5 0 L T E综测仪输出电平为-5 0d B m时的功率计的测量值,d B m;P5 5 L T E综测仪输出电平为-5 5d B m时频谱分析仪的测量值,d B m;P5 0 L T E综测仪输出电平为-5 0d B m时频谱分析仪的测量值,d B m。7.5.9 L T E综测仪射频信号发生器的输出电平按每步减小5d B继续设置,重复步骤7.5.77.5.8,将电平测量至-1 2 0d B m为止。7.5.1 0 改变L T E综测仪射频信号发生器输出频率为fn,重复步骤7.5.27.5.9,将测量结果记录于附录A表A.5。注:在步骤7.5.67.5.9测量过程
20、中,频谱分析仪参考电平、输入衰减、分辨力带宽和扫频带宽设定之后应保持不变。7.6 射频信号发生器频谱纯度7.6.1 仪表连接如图5所示。图5 射频信号发生器频谱纯度7.6.2 L T E综测仪选择射频信号发生器CW模式,将相应的射频输入输出端口的衰减设为零。设置射频频率为f,输出电平为-1 0d B m。7.6.3 设置频谱分析仪中心频率为f,设置适当的参考电平、输入衰减、分辨力带宽和扫频带宽。将频谱分析仪的标记功能(M a r k e r)打开,设置在中心频率f处,记录标记处的电平值P1,并记录在附录A表A.6中。7.6.4 将频谱分析仪的中心频率分别设为2f、3f和1/2f,使用标记功能(
21、M a r k e r)分别读出三个频率点的功率电平P2、P3和P1/2,并记录在附录A表A.6中。7.6.5 分别使用公式(2)、公式(3)和公式(4)计算载波频率为f的二次谐波、三次谐波和二分之一次谐波,并记录在附录A表A.6中。二次谐波 a2=P2-P1(2)式中:a2 二次谐波,d B c;P2 二次谐波功率,d B m;P1 载波功率,d B m。三次谐波 a3=P3-P1(3)式中:a3 三次谐波,d B c;P3 三次谐波功率,d B m;6J J F1 4 4 32 0 1 4P1 载波功率,d B m。二分之一次谐波 a1/2=P1/2-P1(4)式中:a1/2 二分之一次谐
22、波,d B c;P1/2 二分之一次谐波功率,d B m;P1 载波功率,d B m。7.6.6 改变L T E综测仪的输出频率f,重复步骤7.6.27.6.5。7.6.7 L T E综测仪选择射频信号发生器CW模式,将相应的射频输入输出端口的衰减设为零。根据L T E综测仪说明书中射频信号发生器杂散信号频谱纯度的要求,设置射频频率f和输出电平L。7.6.8 设置频谱分析仪中心频率为f,将频谱分析仪的标记功能(M a r k e r)打开,设置在中心频率f处,记录标记处的功率电平值PC,并记录在附录A表A.7中。7.6.9 设置频谱分析仪的中心频率为杂散测量频率点fS,使用标记功能读出该杂散频
23、率点的功率电平PS,并记录在附录A表A.7中。7.6.1 0 使用公式(5)计算非谐波频谱纯度,并记录在附录A表A.7中。aS=PS-PC(5)式中:aS 非谐波,d B c;PS 杂散信号功率,d B m;PC 载波功率,d B m。7.6.1 1 改变L T E综测仪的输出频率和电平,重复步骤7.6.77.6.1 0。7.7 射频信号发生器单边带相位噪声7.7.1 仪表连接如图5所示。7.7.2 设置同7.6.2。7.7.3 设置频谱分析仪中心频率为f,分辨力带宽为fBW,相位噪声测量处频率偏移为f,则频谱分析仪的扫频宽度大于2f。7.7.4 将频谱分析仪的标记功能(M a r k e r
24、)打开,平均次数2 0次,分别测量载波频率f和偏离载波f处的功率电平P和P,并记录在附录A表A.8中。7.7.5 使 用 公 式(6)计 算 射 频 信 号 发 生 器 单 边 带 相 位 噪 声,并 记 录 在 附 录A表A.8中。L=P-P-1 0l gfBW(6)式中:L 相位噪声,d B c/H z;P 频率偏移点功率,d B m;P 载波功率,d B m;fBW 分辨力带宽,H z。7.7.6 改变频率偏移f,重复步骤7.7.37.7.5。7.7.7 改变L T E综测仪的载波频率,重复步骤7.7.27.7.6。7J J F1 4 4 32 0 1 47.8 L T E信号发生器数字
25、调制质量7.8.1 仪表连接如图6所示。图6 L T E信号发生器数字调制质量7.8.2 L T E综测仪选择L T E信号发生器模式,将相应的射频输入输出端口的衰减设为零。设置输出频率为f,输出电平为-1 0d B m,打开L T E数字调制,设置T D D模式(或F D D模式),信道带宽为BW。7.8.3 矢量信号分析仪选择L T E解调模式,将中心频率设为f,参考电平量程设置为自动(或者在输入功率电平不过载的情况下,参考电平量程尽可能的接近输入的被测信号),L T E分析仪设为T D D模式(或F D D模式),链路方向为下行链路,信道带宽为BW。选择数字解调测量模式,在测量结果中读取
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