天馈和频谱测试基本知识 PPT课件

Page1 天馈线测试和频谱分析基础培训教程2009年3月 天馈线测试和频谱分析基础知识 安捷伦天馈和频谱测试产品基础培训课程 左怀丰AlexontchiTechnology Page2 N9912A分销商培训教材2009年3月 射频基础知识 无线通讯基站的配置结构回波损耗 IL 电缆故障点定位 电缆故障定位 和电缆损耗电缆和天馈线测试仪主要指标解释 扫描速度 输出功率 方向性干扰频谱分析仪主要指标解释 DANL 动态范围 相位噪声 1dB压缩点 扫描速度无线通信技术的标准 GSM WCDMA HSDPA Cdma2000 EVDO TD SCDMA WiMAX和LTE Page3 N9912A分销商培训教材2009年3月 无线通讯基站的配置结构 TMA TowerMountedAmplifierDiplexer b和passfilter m上行链路tiplex 传输线长Helix电缆 50米到150米 双频无线基站的配置结构 共享信号馈送单元 电路 电缆 基站 BTS A频段 基站 BTS B频段 TMA 塔顶放大器Diplexer 双工器 带通滤波器 多路转换器 Multiplexer 多路转换器 复用器 Page4 N9912A分销商培训教材2009年3月 光波和射频无线电波的相似性 射频RF无线电信号 入射光 反射光 透射光 光波 被测器件 入射信号 反射信号 被传输的信号 透镜 Page5 N9912A分销商培训教材2009年3月 传输线理论 低频信号信号波长 传输导体的长度电流 I 沿着导体传输 能量的传输简单有效测量到的电压和电流和传输路径上的位置没有关系 高频信号信号波长等于或 传输导体的长度为了有效地传输能量需要使用具有一定特性的传输线为了得到低反射和最大的能量传输 与特征阻抗 Z0 相匹配非常重要测量到的电压包络与在传输线上的位置有关 I Page6 N9912A分销商培训教材2009年3月 传输线的负载阻抗等于Z0的情况 对于反射的情况来说 当传输线所接的负载等于Z0的时候 就相当于一个无线长度的传输线 信号永远反射不回来 传输线上只有行波存在 没有形成驻波 Zs Z0 Z0 所有入射的能量都被负载吸收 Z0 传输线的特征阻抗 V反射 0 V入射 Page7 N9912A分销商培训教材2009年3月 传输线的负载为短路和开路的情况 Zs Z0 对于反射的情况来说 当传输线的负载为开路或着短路时 所有的能量都被反射回来 在传输线上形成了驻波 开路同相反射 0o 短路异相反射 180o V反射 V入射 V入射 Page8 N9912A分销商培训教材2009年3月 传输线的负载为25W的情况 V反射 对反射的情况来说 当负载ZL介于开路 短路和Z0之间时 部分能量被反射回来 形成的驻波的形状不同于当传输线负载为开路或短路时的情况 不会到0 Zs Z0 ZL 25W V入射 Page9 N9912A分销商培训教材2009年3月 射频器件的特性表征 被传输的信号 入射的信号 传输参数 增益 损耗 S参数 S21 S12 群时延 传输系数 插入相位 反射参数 SWR S参数 S11 S22 反射系数 阻抗 导纳 R jX G jB 回波损耗 G r T t B R 被测器件 入射信号 被反射信号 被传输的信号 Page10 N9912A分销商培训教材2009年3月 反射参数 dB 没有反射 ZL Z0 0 1 全反射 ZL 开路 短路 0dB 1 电压驻波比 Page11 N9912A分销商培训教材2009年3月 传输参数 V 入射信号 传输系数 T t f DUT 增益 dB 20Log 20logt 插入损耗 IL dB 20Log 20logt 被传输的信号 入射信号 被传输的信号 入射信号 被传输的信号 入射信号 Page12 N9912A分销商培训教材2009年3月 定向耦合器和定向桥 定向耦合器或定向桥是对信号进行隔离 分离 合并的最常用的射频和微波器件 Page13 N9912A分销商培训教材2009年3月 方向性 Directivity 定向耦合器把两个传输方向相反的信号区分开来的能力的参数 耦合臂 耦合臂 反向应用 隔离度 0dBm 50dBm 50dB 正向应用 耦合度 5dBm 15dBm 10dB 方向性 隔离度 耦合度 直通臂路径上的损耗 测试端口 Page14 N9912A分销商培训教材2009年3月 传输线在基站和天线之间的应用 BTS 这些连接电缆的接头和天线不是理想的50欧姆阻抗部件 沿着馈线的路径上存在着很多信号的反射 安装和维护基站的目标之一就是让这些反射尽可能地小 Page15 N9912A分销商培训教材2009年3月 回波损耗 指标值越大越好 反射小 电压驻波比 电压驻波比 1是最理想的值 没有反射 Page16 N9912A分销商培训教材2009年3月 什么是频谱分析 任何一个非正弦信号都可以分解为很多个或者无穷多个频率和幅度不相同的正弦信号 信号的频谱就是组成这个信号的所有正弦信号分量的频率和幅度的展示信号的频谱分析 测量并显示射频或微波信号的幅度与频率的关系把组成信号的分量分离开来或对信号进行解调频谱分析可以用于 在频率域内确定信号的特性查找干扰监视空中存在的干扰信号进行电磁兼容 EMI 测试测试传输和发射的信号功率无线通讯信号解调分析 Page17 N9912A分销商培训教材2009年3月 什么是频谱分析 频域与时域的概念 时域测量 示波器 频域测量 频谱分析仪 Page18 N9912A分销商培训教材2009年3月 频谱分析仪测量结果的显示内容 频率跨度 扫频宽度 起始频率 截止频率 中心频率 参考电平 幅度 Page19 N9912A分销商培训教材2009年3月 频谱分析仪主要指标 动态范围 动态范围是指在保证某一具体测试精度的条件下 频谱分析仪输入端口可以同时测试到的两个信号 大信号和小信号 电平比值的最大值 单位为dB 能测试的最大信号是频谱仪允许输入的最大功率电平 能测试的最小信号则是频谱分析仪恰好不能测出来的信号的功率电平 动态范围决定了频谱分析仪可以获得可靠测试结果的被测信号的幅度的范围 Page20 N9912A分销商培训教材2009年3月 3dB 3dBBW LO 混频器 中频滤波器 分辨率带宽滤波器 RBW 扫描 包络检波器 输入频谱 显示结果 分线率带宽 频谱分析仪主要指标 分辨率带宽 RBW Page21 N9912A分销商培训教材2009年3月 分辨率带宽和选择性决定了频谱分析仪把两个信号分辨开来的能力选择不同的分辨率带宽会影响到频谱分析仪的底噪声和扫描速度 分辨率带宽的选择性或形状系数 选择10KHz分辨率带宽 可以区分开幅度相同的两个双音信号 但是分辨不开幅度很小的失真信号选择1KHz分辨率带宽 即可以区分开主音信号 也能找出失真信号选择小分辨率带宽 在降低底噪声的同时也使测试速度降低 Page22 N9912A分销商培训教材2009年3月 频谱分析仪的分辨率 噪声边带 噪声边带会阻止分辨连个不等幅的信号 相位噪声 Page23 N9912A分销商培训教材2009年3月 频谱分析仪主要指标 灵敏度 DANL 灵敏度 频谱分析仪能够测试小信号的能力DANL 显示的平均噪声电平 单位为dBm频谱分析仪的RBW设置为最小 通常归一化为1Hz 代表频谱分析仪在最好状态下的灵敏度 RF输入衰减器对噪声的影响 IFBW的设定对噪声的影响 Page24 N9912A分销商培训教材2009年3月 无线通信系统中存在的干扰 干扰是指会对正常的无线通信业务或无线通信设备造成不良影响的不需要的信号或杂乱无线电波无线通讯网络内部自身产生的干扰同通道干扰临近通道干扰外部干扰信号网络间的干扰各种网络外部的发射机 宽带放大器 直放站等互调失真干扰发射机互调失真无源设备互调失真 Page25 N9912A分销商培训教材2009年3月 无线通信标准简述 GSM Page26 N9912A分销商培训教材2009年3月 无线通信标准简述 WCDMA Page27 N9912A分销商培训教材2009年3月 无线通信标准简述 Cdma2000 Page28 N9912A分销商培训教材2009年3月 无线通信标准简述