手机电磁兼容测试演示系统

1、手机电磁兼容测试演示系统系统设计方案 HTJ100·63 FA陕西海泰电子有限责任公司二六年一月手机电磁兼容测试演示系统系统设计方案编 制 校 对 审 核 标准化检查批 准 目 录1引言11.1标识11.2设计任务11.3设计依据11.4本文档概述12引用文档及标准12.1引用标准12.2引用文档23系统主要技术指标23.1可测量的项目23.2系统的测量指标24系统方案设计24.1幅射杂散骚扰技术方案2测量条件2测试流程3测试布置64.2连续骚扰的测量方法和限值7测量方法7限值74.3辐射骚扰抗扰度测试7抗扰度测试条件和布置7测试等级及要求9性能判据95系统配置105.1幅射杂散骚扰

2、测试概述105.2子系统描述12SS子系统12预校准器子系统12接收控制子系统13 手机电磁兼容测试演示系统系统设计方案 1 引言1.1 标识a) 本文档在整个项目开发中标识号为：HTJ100·63 FA；b) 本文档在整个项目开发中完整的标题名称为：手机电磁兼容测试演示系统设计方案；1.2 设计任务手机电磁兼容测试演示系统的设计内容主要是可完成的测试项。作为测试环境的电波暗室不在设计范围。1.3 设计依据手机电磁兼容测试演示系统研制任务书（HTJ100·63 RW）。1.4 本文档概述根据测试功能的要求，本文档描述了测试系统的基本设计，并以其作为软件开发设计的依据。2 引

3、用文档及标准2.1 引用标准YD1032-2000 900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信系统电磁兼容性限值和测量方法第一部分：移动台及其辅助设备。2.2 引用文档手机电磁兼容测试演示系统研制任务书（HTJ100·63 RW）3 系统主要技术指标3.1 可测量的项目a) 便携手机的机壳端口杂散骚扰；b) 辅助设备的机壳端口连续骚扰；c) 机壳端口的辐射骚扰抗扰度测量。3.2 系统的测量指标频率范围：30MHz-6GHz4 系统方案设计4.1 幅射杂散骚扰技术方案4.1.1 测量条件4.1.1.1 手机工作模式的初始化测量杂散骚扰时，手机处于专用和空闲两种工作模式。a) 专用

4、模式1) 在居中的绝对射频信道号（ARFCN）对应的信道上，SS按照一般呼叫过程建立与手机的通信，例如，对于GSM900MHz，ARFCN的值在60-65之间；2) SS命令手机将信道译码器的输出环回到信道编码器的输入端；3) SS发送标准测试信号C1；4) SS命令手机工作于最大输出功率电平下。b) 空闲模式1) 设置SS，使手机从服务小区接收到的广播控制信道（BCCH）消息内容，确保不使用“周期性的位置更新”，寻呼模式连续地设置为“寻呼重组”且BS-AG-BLKS-RES设置为0，以便手机可以连续地工作；2) 设置CCCH-CONF为000，一个未与SDCCH（独立专用控制信道）组合的基本

5、物理信道被用于CCCH（公共控制信道）；3) 使手机处于移动性管理（MM）下的空闲模式。4.1.2 测试流程测试流程也包括两个：专用模式测试流程和空闲模式测试流程。4.1.2.1 专用模式测试流程a) 按照“”中专用模式的要求对手机进行初始化；b) 接收机采用峰值检波，并设置为峰值保持；c) 把测试接收天线放在距离手机3米位置；d) 按照表2设置接收机带宽：表2 测量带宽设置频段频偏测量带宽视频带宽30-50MHz10kHz30kHz50-500MHz100kHz300kHz500-6000MHz不包括以下手机相应的发射频段：P-GSM：890-915MHzE-GSM：880-915MHzDC

6、S：1710-1785MHz距相应的发射频段0-10MHz100kHz300kHz>=10MHz300kHz1MHz>=20MHz1MHz3MHz>=30MHz3MHz3MHzP-GSM：890-915MHzE-GSM：880-915MHzDCS：1710-1785MHz距离载频1.8-6.0MHz30kHz100kHz>6.0MHz100kHz300kHze) 转动转台（通常是每转150 停一下进行测量），以便接收机获得手机幅射的最大功率；f) 用“置换测试法”确定手机的幅射杂散骚扰功率；g) 改变测试天线的极化方向重复步骤b)-h)；测试流程图请参见图1（下一页）。

7、图1 手机幅射杂散骚扰测试流程图4.1.2.2 空闲模式测试流程a) 按照空闲模式要求对手机进行初始化；b) 接收机采用峰值检波，并设置为峰值保持；c) 把测试天线放置距离手机3米位置；d) 把接收机调谐到步骤c)中检测到的频率上；e) 按照表3设置接收机带宽：表3 测量带宽设置频段测量带宽视频带宽30-50MHz10kHz30kHz50-6000MHz100kHz300kHzf) 转动转台（通常是每转150 停一下进行测量），以便接收机获得手机幅射的最大功率；g) 用“置换测试法”确定手机的幅射杂散骚扰功率；h) 改变测试天线的极化方向重复步骤b)-h)；i) 在极限电压下重复步骤a)-i)

8、。测试流程图请参见图1。4.1.3 测试布置如图2所示，通过SS子系统与手机建立通信连接，通过接收控制子系统对手机的幅射杂散骚扰信号进行测量，并通过预校准器来确定骚扰频点的骚扰幅值。图2 手机幅射杂散骚扰测试布置示意图4.2 连续骚扰的测量方法和限值当手机与辅助设备一起测量时，手机的辐射发射应被忽略，但应记录在测试报告中。4.2.1 测量方法测量距离为3米。4.2.2 限值辐射连续骚扰限值如下：频率范围限值（准峰值）30230MHz 36dBV/ m2301000 MHz 43dBV/ m4.3 辐射骚扰抗扰度测试测试应在MS，或者MS与其辅助设备相结合的典型配置下进行。4.3.1 抗扰度测试

9、条件和布置对收发信机进行抗扰度测试时，发信机应工作在最大额定输出功率情况下，采用正常测试调制，并建立起通信联系。当要求EUT处于发射/接收模式时，应满足下列条件：a) EUT工作在最大发射功率情况下。b) 监视下行链路的RXQUAL。c) 如图3所示，在测试之前，下行链路和上行链路的语音输出信号的参考电平都应记录在测试仪器中。对于下行链路，参考电平等效于在ERP处1KHZ时的0dBPa,对于上行链路，则等效于在MRP处1KHZ时的5dBPa。把EUT的音量设成额定音量或中等音量。d) 如图4所示，EUT下行链路的语音信道输出信号在ERP处的电平通过测量SPL来评估。e) 在SS的模拟输出口测量

10、EUT上行语音信道输出的译码后的信号电平，使EUT的麦克风拾取的外来背景噪声达到最小。 注：上行链路校准时，EUT在图示位置；下行链路校准时，无EUT。 图3 音频校准布置图图4 音频测量布置图 4.3.2 测试等级及要求a) 测试等级为3V/m，骚扰源经过1KHZ的音频信号进行80%的幅度调制；b) 频率扫描步长应为瞬时频率的1%；c) 测试应在80MHZ1GHZ整个频率范围内进行，但发信机、收信机或作为收发信机的一部分的收信机的免测频段除外。如果收信机或作为发信机一部分的收信机在离散频率点的响应是窄带响应，那么此响应忽略不计。测试频率应记录在测试报告中。 4.3.3 性能判据 4.3.3.

11、1 发信机在连续骚扰下的性能判据 测试时，手机应建立并保持通信连接。当通过一个CF为1KHZ、BW为200HZ的音频BPF对音频进行测量时，上行和下行语音输出电平应至少比记录的参考电平低35dB。测试后，手机应正常工作，没有用户控制功能的丧失或存储数据的丢失，且保持通信连接。还应进行空闲模式下的试验，且发信机不产生误操作。4.3.3.2 收信机在连续骚扰下的性能判据 测试时，手机建立并保持通信连接。测试期间，手机下行链路的RXQUAL的值应不超过3。当通过一个CF为1KHZ、BW为200HZ的音频BPF进行音频测量时，上行和下行语音输出电平应至少比记录的参考电平低35dB。测试后，手机应正常工

12、作，没有用户控制功能的丧失或存储数据的丢失，且保持通信连接。5 系统配置图5系统配置示意图5.1 幅射杂散骚扰测试概述该测试系统主要按照YD1032-2000有关规定对手机的电磁兼容辐射杂散性能进行测试，如果不合格必须指出频率点及其对应的幅度值，以备产品设计人员有针对性地改进，将问题较早消除，为产品进入市场前能顺利通过国家指定认证机构的测试奠定基础。系统所采取的测试方法按照YD1032-2000中有关幅射杂散骚扰测试部分所规定的程序进行，即测试方法采用“置换测试法”，在手机的专用模式和空闲模式下分别对其进行测试，并与规定的限值进行比较和分析，最后能以报表的形式提交测试配置和测试数据信息。测试系

13、统包括硬件和软件两个部分：a） 硬件部分：包括四个分系统：系统模拟器（System Simulation, SS）子系统（包括手机综测仪、通信天线和高频电缆）、预校准器子系统（信号发生器和通信天线）和控制子系统（包括计算机、GPIB卡及线缆、频谱仪、接收/发射天线、功率放大器、电场探头、功率计、滤波器和高频电缆）；b） 软件部分，在本系统中：1) SS子系统通过通过天线与手机建立通信连接，通过综测仪实现；2) 预校准器子系统需要控制信号发生器在特定频率点上产生一定幅值，这个过程将自动完成，需要设计控制程序；3) 控制子系统负责接收来自接收天线的信号，并完成与标准极限线的比较和输出报表等，这里涉

14、及到大量的数据处理功能，需要设计专门的控制分析软件。抗扰度测试时需要控制信号源输出电压通过功率放大器放大，由发射天线辐射出去，这个过程由软件控制；5.2 子系统描述在“5.1系统功能概述”中将整个系统分成了三个子系统，下面对各个子系统所实现的功能及其选择的物理设备进行描述。5.2.1 SS子系统a) 功能完成对手机的初始化设置，包括专用模式的初始化和空闲模式的初始化。b) 组成一台综测仪、一副天线（小通信天线）、两根高频同轴电缆（通过信号转接板连接综测仪和天线）。c) 主要设备介绍1） SS （基站模拟器）能够与待测试的手机建立通信连接，该设备为R&S的手机综测仪CMU200。2） 通

15、信天线 与SS配合使用，与手机建立通信连接。用户自己配置。5.2.2 预校准器子系统a) 功能在特定频点产生辐射骚扰测试获得的电平幅值，用此时预校准器的输出幅值读数作为该频点手机的骚扰值。b) 组成一台信号发生器、一副通信天线。c) 主要设备介绍1) 信号发生器可以产生30-6000MHz范围内的连续正弦波，该设备选用Agilent8257D520。2) 通信天线 与信号发生器配合使用的发射天线，类型与手机自身天线相同。5.2.3 接收控制子系统a) 功能1) 通过接收天线将手机和预校准器的射频信号接收下来并通过高频同轴电缆传递给频谱仪。2) 频谱仪控制并接收来自天线的射频信号，然后进行频谱分析，最后将分析得到的频谱信号（测试曲线）传递给控制计算机（上面安装了测试软件）。3) 控制计算机通过GPIB卡控制频谱仪的设置并启动扫描过程；读取频谱仪上的测试曲线数据，然后与指定的极限线进行比较，提取骚扰频点的频率和幅值信息；逐点逐角度测试每一个骚扰频点并记录下每一频点的最大幅值和角度；控制