RF测试原理小结选编.doc

PAGE  PAGE - 8 - RF测试原理小结 本文旨在阐述RF测试项目的有关原理性知识，基本不涉及具体的测试方法，测试方法请参照相关文档。 首先学习射频离不开天线，要对天线知识有所了解。 天线（antenna）是RF系统中最关键的零件，发送的时候它负责将线路中的电信号转化为电波发射出去，接收的时候它负责将电波转化为电信号。根据洛伦兹定理，变化的电场会产生磁场，因施加在天线上的电流不同，就会产生电波；当无线电波遇到天线时，电子就会流入天线导体而产生电流。 天线分为全向型和定向型两种。全向型天线收发所有方向的信号，定向性天线只收发天线所指向方向上的信号，可以将能量传送到更远的距离，信号也比较清楚，实际上根本没有真正意义上的全向天线。 天线的长度取决于频率：频率越高，天线越短。根据经验，一般的简易型天线为其波长的一般。波长和频率的计算公式是：，例如使用830KHz的调幅广播电台，其电波的波长约为360米，因此必须使用约180米的大型天线。当然天线工程师可以运用一些技巧，进一步缩短天线，甚至可以做到随身携带的程度。 一般在天线的前端还会有个功率放大器PA(power amplifier)，其实将功率提升到做大功率后发送。 然后具体了解RF测试中各个参数的含义及其影响因素。 一、调制带宽： 调制子载波占用的频带宽度，有20MHz（11b/g）和40MHz（11n）的,我们从频谱模板的波形中也可以看出来。 二、EVM：Error Vector Magnitude，误差矢量幅度： 其是调制后的射频信号与理想原始信号的矢量差，反映了调制的精度，是衡量信号质量的重要参数。原理上是接收到的码片信号，经过解调、解扰、解扩之后，再重复一遍发射端点的过程，即调制、加扰、扩频，然后再拿这个码矢量信号与接收到的矢量信号做矢量差，将其做统计平均，即为EVM值。EVM越大，说明信号受到的干扰越大，接收到的信号质量越差；反之，干扰小，接收到的信号质量就好。 EVM有幅度偏差、频率偏差、相位偏差之分。功率放大器的非线性失真影响幅度偏差，I/Q信号同步影响相位偏差，本振的噪声和电源噪声影响频率偏差， 影响EVM因素主要有功率放大器的???线性失真、噪声、以及供电环境。 EVM标准有IEEE标准和一些国家电信的标准，下面列出IEEE的标准供参考。 EVM 数据速率(Mbps)EVM(dB)6-59-812-1018-1324-1636-1948-2254-25 三、调制速率： 调制传送基带信号所用的码流率，它反映在被调子载波变化的快慢上，有6Mbps、12 Mbps、18 Mbps、24 Mbps、36 Mbps…… 四、发射功率： 有天线口发射功率（PA输出功率减去线损，尽量减少线损）和空口发射功率（用等效全向发射功率EIRP描述，天线口发射功率+天线增益）之分，用功率谱密度描述，取RMS值衡量。 五、频率偏移：Frequency Error 指发射信道中心频率的偏差，其反映了中心频率的精度，一般取决于本振的精度，可以通过调整本振的匹配电容来纠正偏差。其中11b：要求频率偏移在±25ppm以内；11a/g：要求频率偏移在±20ppm以内。 六、接收灵敏度： 指接收机能解调的最小信号电平，就是信号的最小功率值，换句话说就是在保证所要求的误比特率的情况下，接收机所需要的最小输入功率。一般我们用误码率来衡量接收灵敏度，而不能用直接进入接收通道的信号来衡量，因为在满足一定的信噪比SNR的情况下，非常小的信号都可以解调，而当伴随信号的噪声和接收通道的噪声增加时，此时信噪比就会下降，误码率迅速增加。 一般情况下要求误码率在百分之十左右，测试的时候要求发1000个包，11b时接收到920以上，11g/n接收900个包以上时的最小信号功率，就是要测量的接收灵敏度。 从下面接收灵敏度IEEE标准中可以看出，当数据率越高，接收器所接收到的信号就越容易被损毁，接收灵敏度要求的功率电平就越大。 11b 数据速率(Mbps)接收机门限电平（dbm）1-2-5.5-11-76 11g 数据速率(Mbps)接收机门限电平（dbm）6-829-8112-7918-7724-7436-7048-6654-65 11n 20M 数据速率(Mbps)接收机门限电平（dbm）MCS0-80MCS1-77MCS2-75MCS3-72MCS4-68MCS5-64MCS6-63MCS7-62 11n 40M 数据速率(Mbps)接收机门限电平（dbm）MCS0-77MCS1-74MC