4G LTE网络逐渐在全球铺开,其数据传输速度高于蜂窝3G体系,但由于它运用了堆叠的频段,发生了新的互调搅扰源(IMsource),带来了日益严峻的搅扰问题。现有的测验协议首要重视两个载波信号发生的互调产品,但实际上存在着多个调制载波问题。关于X(MHz)调制带宽的载波来说,其三阶互调产品将呈现3倍的调制带宽,并遍及接纳机的底噪。依据经历规律,接纳机底噪每上升20dB,其有用掩盖区域将以10倍的份额缩小。很显然,这对出资报答(ROI)和服务质量(QoS)有着重要影响。
LTE网络本身会发生必定的噪声搅扰,可是4G测验协议考虑得愈加广泛,包括了来自非LTE网络(GSM、UMTS等)的堵塞信号发生的共站搅扰。由于网络掩盖和数据吞吐量受噪声信号搅扰比(SNIR)的严重影响,LTE协议要求整个元器材供应链都进行严厉的测验。从功率放大器和收发芯片组,到用于阻抗匹配网络的可调电容和多种无源器材,供货商若能满意互调目标并供给互调测验数据,将具有战略竞赛优势。假如缺少此类测验设备,将迫使从研发到出产的各个岗位的工程师建立自己的测验体系。 每个器材的非线性程度将影响到体系的互调水平。丈量时,待建体系或待维护体系的功能可经过以下途径来逐个模仿并优化,包括空间计划、设备阻隔、维护频段、器材挑选等。
传统上运用两个等功率发射载波的测验体系,丈量的是落在接纳频段的三阶互调产品,首要针对带内搅扰的测验。但对4G网络来说,首要的互调来历包括堵塞信号,如低频设备(UHF发射机、电视、GPS等)的单载波发生的二次谐波,以及带内发射信号与非LTE通讯渠道的搅扰信号发生的二阶、三阶互调产品。 本文描绘了测验体系的射频滤波模块体系。跟着频段数量激增,这些体系模块可被灵敏地刺进(取出)体系,然后供给根据多个LTE频段的测验。可定制化的测验模块和灵敏的全体体系规划完成了根据两个信号或多个信号混合的互调测验。
无源互调(PIM)和互调(IM)虽然“无源互调(PIM)”和“互调(IM)”经常可交换运用,但事实上,无源互调产品是由不妥的出产和装置进程引起的,如糟糕的焊点、金属与金属的接合、磁性材料、有瑕疵的外表处理等。这些问题,从本质上讲,和频率的相关性不是很强,因而咱们能够运用单频段而非多频段对无源产品(线缆、衔接器等)进行无源互调测验。职业一致是,根据两个+43dBm的载波输入,无源器材的无源互调值要到达-156dBc~-169dBc的水平。为了满意合格的测验设备的动态规模,要避免输入载波反射回源头,因这种反射会进步体系底噪。
相较而言,互调产品(IM)是由非线性器材带来的,如PIN二极管、晶体管、可调BAW/SAW滤波器、MEMS电容器等。它对频率的依赖性比较高,因而互调测验必须在多频段基础上进行,尤其是要根据指定的运转频段。从数字上看,职业现在指定的互调水平(IMD)不如无源互调水平(PIM)苛刻,但跟着载波功率等级的进步,这二者之间的距离正不断缩小。
IP3和互调测验关于一般的被测器材来说,非线性会导致互调产品的原因在许多文献中都有所触及。从建立一套测验设备来看,要求的动态规模越宽(通常是互调目标再加10dB),越需求留意避免新发生的互调产品和反射的能量进入被测器材。
以下是职业认可的典型的根据LTE频段的互调水平:
●无线基站的大功率无源器材:两个+43dBm载波下到达-113dBm;
●分布式天线体系(DAS)的大功率无源器材:两个+43dBm载波下到达-118dBm;
●无源互调分析仪的大功率无源器材:两个+43dBm载波下到达-127dBm;
●小功率宽带开关,MEMS电容器,收发芯片组和可调器材:两个+26dBm载波下到达-140dBm(许多状况下,第一个载波是传输频段,第二个是堵塞频段)。 三阶交截点(IP3)和互调失真(IMD)之间的换算式如下(单位:dBm):IP3=P+IMD/2,其间,IMD是三阶互调失真和两个P功率载波的差额。
事例1:一个遍及运用的测验体系(如图1所示)包括两个来自下行(DL)频段的发射信号,并在接纳频段发生三阶互调失真。在该体系中,功放和低互调3dB电桥较简单获取,而且阻隔器也相对廉价,带来了必定的便利性和经济性,可是这个被广泛应用的计划有着较窄的动态规模。
放大器经过阻隔器和3dB电桥有50dB的阻隔度。根据被测器材的回损状况,两个发射信号会被反射回耦合器,并在Tx1口和Tx2口之间均匀分配。由于阻隔器是磁性器材,将发生新的互调失真,并在耦合器处发生高互调产品。因而,Tx滤波器必须在接纳频段具有100dB以上的按捺,然后阻挠这些互调产品进入Rx滤波器,一起,放大器需求发生3.5dB以上的增益,来抵消阻隔器和耦合器带来的损耗。被测器材的回损越大,设备的动态规模就越受限。
事例2:在图2中,放大器经过两个带通滤波器发生大约75dB的阻隔。被测器材衔接低无源互调负载,三阶互调产品能够经过接纳滤波器在频谱分析仪上读取。体系能够经过一个载波固定,另一个载波扫频,来获取更多的数据点。在体系定时校准中,将三工器的公共端口接上负载,经过接纳滤波器来丈量三阶互调,然后校验体系的基准水平。主张运用低无源互调的衔接器来维护需求频频衔接的射频端口,由于屡次衔接或许发生更多的无源互调问题。而且主张在公共端口运用DIN(7/16)衔接器,然后完成更好的耐用性和更低的外表电流。其他三个衔接头不是特别要害,它们并不影响设备的无源互调水平,由于输入的两个大载波不会一起呈现。
事例3:在图3中,经过将信号分别从被测器材的两头注入,能够进行三阶互调的传输测验或许反射测验。Tx1代表了来自发射频段的大信号,Tx2代表了任何可与Tx1混合并在接纳频段发生无源互调产品的信号,如在二阶状况下,IM=Tx1-Tx2。