射频参数测试

射频参数测试（共7篇）

射频参数测试 篇1

1 引言

面对现今手机市场上的琳琅满目、各式各样的手机, 选择一台质量合格的手机是用户的合理要求。现今市场上的手机良莠不齐, 质量上无法得到保障。为了促进手机市场的科学发展, 对手机生产、销售市场进行科学、规范化管理以及手机产品在生产和销售过程中进行质量监控。需要一套完整的集手机射频测试标准、测试软硬件平台、测试手段方法为一体的测试方案。现今有许多省的技术监督部门, 购买了测试设备, 但没有完善的测试方案, 在手机的检测过程中即使有质量问题也不敢定性, 针对手机质量监控部门的手机参数测试存在的问题和需求, 设计了一种基于Y4923TD-SCD MA/GSM终端综合测试平台手机射频参数测试方案。

2 测试方案的总体设计

测试方案包括:测试标准项目子方案、测试软硬件平台、测试方法子方案。

2.1 测试标准子方案

测试标准子方案包括:手机测试标准、射频参数测试指标、校验依据。

(1) 手机射频测试标准。手机射频技术指标国家执行标准是2006年6月8日发布, 2006年10月1日实施的《中华人民共和国通信行业标准》YD/T1214-2006, 该标准由中华人民共和国信息产业部发布, 对手机的各项技术参数要求和测试方法以及测试条件发布了严格的规定。

(2) 射频参数测试指标。手机射频性能的参数众多, 选择具有代表性的射频参数作为测试项目是测试方案的重中之重。本方案依据国家通信行业标准结合质量监督要求, 选择其中7项手机射频参数作为检验项目, 并列出了国标中执行技术要求条款。如表1所示。

(3) 检验依据。以《中华人民共和国通信行业标准》YD/T1214-2006:900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务 (GPRS) 设备技术要求为校验依据。

2.2 测试软硬件平台

方案选用国内先进的ZY4923 TD-SCDMA/GSM终端综合测试仪, 该仪器主要用于TD-SCDMA/GSM双模终端的生产测试, 同时也可用于TD-SCDMA/GSM终端的设计、开发、服务和维修过程中的性能指标测试, 仪器本身具有测试硬件和软件平台功能, 测试数据准确。测试范围为800MHz-1200MHz1600MHz-2400MHz, 覆盖国内所使用GSM, TD-SCDMA等主要通信制式所使用频段, 完全能满足质量监督的测试要求。

2.3 测试方法子方案

(1) 测试仪器校验。为了保证测试仪器性能参数的稳定性和可靠性以及质量监督检验参数的权威性, 要求测试仪器每年要通过工信部通信计量中心TMC或中国测试技术研究院广州分院的参数校验。在年度使用期内, 每次测试时, 开机30分钟后, 开始测试校验手机, 记录参数, 与校验手机原数据对照, 修正试仪器参数。

(2) 手机校验。选用的校验手机在综合测试仪上, 对其进行5-10次的重复射频参数测试, 取各参数平均值作为校验手机射频参数, 将该参数作为年度内综合测试仪测试参数的参考基准。本方案校验手机射频参数如表2所示。

(3) 手机检测。科学、合理选择手机信道和功率控制级别是保证测试参数准确性的关键, 手机900MHz频段下有1-124信道, 功率控制5级, 1800MHz频段下512-885信道, 功率控制15级。本方案采用:900MHz频段下1、62、124信道, 功率控制5级;1800MHz频段下513、699、884信道, 功率控制15级进行各项射频参数测试。 (1) 综合测试仪参数校验和修正。通过综测仪发射或者接收CW或调制信号, 对手机的接收机或者发射机频率或功率进行校准, 校准值通过串口写入手机芯片。也可以对校验手机进行射频参数测试, 与校验手机原参数对照进行测试仪测试条件参数修正。 (2) 手机射频参数测试工作流程。手机与测试仪有两种连接方式:电容耦合和屏蔽盒电磁波无线耦合, 连接线路见上述硬件平台连接图, 但测试内容、项目和测试流程相同, 为了保证测试参数的准确性, 每项参数按要求重复测试5-10次并记录。 (3) 测试数据处理。测试过程中, 一定时间内 (3-5秒) 数据是变化的, 等到数据稳定时读取和记录。每个测试参数均要重复测试5-10次并求平均值作为最后的判验数据。Y平均值= (Y1+Y2+Y3+...+YN) /N。测试结束结尾工作, 恢复综合测试仪初始参数设置, 做好综合测试仪使用记录。封存测试原始数据。

3 结语

该测试方案基于国内最先进的TD-SCDMA/GSM终端综合测试平台上, 利用科学的测试方法和手段, 实现了通信终端-手机射频参数测试, 测试参数准确, 稳定。这是一套在国内较完善的集手机射频测试标准、测试软硬件平台、测试手段方法为一体的测试方案, 方案的设备总价格远远低于国际市场同类产品价格。方案既可以用于国家技术监督部门, 对手机质量进行测试和监控, 也可以用于制造商的产品检验。该方案已在九江市技术监督局电子产品质量检验所运行, 效果良好, 该所的手机质量检测站通过三年的运行已从一个国家四级检测站升格到国家二级检测站。方案为实现手机市场的科学发展, 对手机生产、销售市场进行科学、规范化管理以及手机产品在生产和销售过程中进行质量监控有着重要的意义。

摘要：手机射频参数是衡量手机质量的关键参数, 也是手机参数的重要内容, 文章针对手机质量监控部门的需求, 设计了一种基于国内先进的ZY4923TD-SCD MA/GSM终端综合测试平台, 设计手机射频参数的测试方案。阐述了手机射频参数测试的总体方案、测试手段和误差校正方法, 利用科学的测试方法和手段, 实现了通信终端——手机射频参数测试, 测试参数准确, 稳定, 是一套在国内较完善的集手机射频测试标准、测试软硬件平台、测试手段方法为一体的测试方案, 方案的设备总价格远远低于国际市场同类产品价格。

关键词：射频参数,基准参数,国家标准,校验手机

参考文献

[1]韦泽训, 董莉, 阳旭艳.CDMA2000系统管理与维护[M].北京:人民邮电出版社, 2014.

[2]陈学平.通信终端设备原理与维修实训[M].北京:机械工业出版社, 2014.

射频参数测试 篇2

在磁共振成像过程中,为了使人体内的自旋核发生共振,必须在原有磁场B0的垂直方向加入射频脉冲。射频脉冲是一种射频磁场,也是交变磁场,通常用B1表示。磁共振射频信号最初是由谱仪(Spectrometer)其中的一块电路控制板发出。此信号是小信号,在经过了射频放大器放大到所需要的功率,经过一系列的信号处理后送入发射线圈(通常是正交体线圈Quadrature Body Coil)发射。人体内的氢质子经射频信号激发后在弛豫过程中发出磁共振信号(回波),由各类体表线圈接收并经过放大器放大,再经过频率、相位处理和检波、滤波等后,由重建器重建图像,最后传输到主机工作台。

对于接收回波信号的各类线圈来说,只有在线圈的固有频率和人体内氢质子的共振频率相同时,才能达到最大的接收效率,因此在成像前必须采用调谐的方法来进行控制。射频回路中除了射频信号的发射与接收,还有射频信号的调谐控制这一路。调谐信号同样由谱仪其中的另一块电路控制板发出,通过调谐线圈(Tune coil)来控制体线圈与表面接收线圈的谐振(Tune)与去谐(Detune)。通常在发射射频信号时,体线圈处于谐振状态,而接收线圈处于去谐状态;在接收回波信号时,接收线圈处于谐振状态,而体线圈处于去谐状态,实际上达到了一个去耦的作用。这样,既可以增加信号的接收效率,也可以在体线圈发射功率很大时有效地保护各类接收线圈。

2 射频系统的主要参数

2.1 射频放大器最大发射功率

谱仪发射的射频小信号传输到射频放大器后,射频放大器将小信号放大到所需要的值,作为激励信号激发人体内的质子用来成像。射频放大器的最大发射功率决定了系统放大射频小信号的能力,这是一个上限值。实际上在进行磁共振成像时,射频的能量根据病人的体重以及扫描序列的参数设定等是可变的。举例来说,病人的体重越重,组织内需要激励的氢质子就越多,所需要达到的射频功率也就越大[1,2,3],如果射频功率过小,那么所选择扫描层面的氢质子无法被完全激励,对于成像质量会有很大影响。因此,对于射频放大器而言,信号的放大能力是非常重要的,这直接关系到成像的质量。

如今各家医院购置的磁共振设备基本是场强为1.5 T和场强为3.0 T这两种。相比较1.5 T和3.0T的磁共振设备,由于共振频率和射频吸收随着主磁场场强的增加而增加,因此射频激发脉冲的最大功率也必须相应地增加。也就是说,高场强的磁共振设备需要更高的射频输出能量。综观现在一些场强为3.0T的主流磁共振设备,如GE公司的HDx3.0和西门子公司的Verio3.0,这两款型号的机器其射频放大器体线圈的最大功率均为35 Kw;而对于1.5 T磁共振,如飞利浦公司的Achieva1.5T Pulsar和西门子公司的Essenza两款机型,其体线圈射频发射最大功率均为15 Kw。

然而,对于3.0T磁共振设备而言,仅仅关注射频能量的放大能力是不够的。射频能量被人体内的氢质子吸收后,部分成为回波信号被表面线圈所接受,还有部分被人体局部吸收,以热量形式释放出来,导致体温升高。因此,在高场磁共振中扫描中引入了射频能量吸收率(SAR)这一防护概念[4],表示人体单位体重在单位时间内所吸收的射频能量,SAR值超过系统设定阈值时,MR会自动停止扫描,保护病人免于射频灼伤。经研究表明,SAR值与病人的体重、射频能量、主磁场场强和扫描序列的TR等因素有关[5],在追求射频能量放大的同时,射频防护也是相当重要的。

射频放大器最大发射功率越大,在需要增加射频能量时所能选择的范围就越广,某些序列的成像质量相对越好,但是采购的成本会增加。

2.2 射频发射通道数

如上所述,射频小信号源从谱仪的射频发射电路传输到射频放大器放大,由于目前的磁共振设备都是一个射频放大器对应唯一的一路射频信号源,因此射频发射通道数目前一般可以理解为射频放大器的个数。在CT领域,西门子公司数年前推出了双源CT。类似地,在磁共振领域,飞利浦公司率先推出了TX型号的磁共振设备。该机型与原来的Achieva Xseries机型最大的区别就在于谱仪采用了两个相互独立的射频发射控制电路,对应两个射频放大器,两路射频信号经不同的射频放大器后传输到体线圈发射。另外,东芝公司的Titan系列采用了4源并行射频发射技术,且已投入应用。

射频发射通道数的提高,主要可以解决两个制约传统MR成像发展的问题,一个是抗电阴影,另一个就是上面提到过的SAR。造成抗电阴影最大的原因就是射频场B1的不均匀性,由B1场的不均匀性导致了激励时翻转角的偏离和图像的阴影[6]。射频源由单源变为双源或四源,射频发射通道数由单通道变为2通道甚至4通道,这样做的好处是可以进行射频匀场。因为每个发射源对应独立的射频放大器,可灵活地控制每个发射源的幅度、相位和波形等参数,多个发射源对应的发射线圈单元即可合成均匀的发射场B1,从而解决B1不均匀性带来的抗电阴影。同时,在B1匀场后,SAR的分布均匀性也得到了提高,局部高SAR热点消失。局部SAR又是约束FSE等序列回波链的因素,回波链的增加可以加快扫描速度。可以说,射频源的增加,即射频通发射通道数的增加对于MR成像发展有着极大的促进作用。

射频发射通道数越多,通过匀场可以得到质量更高的图像,也可以解决被高SAR值和抗电阴影限制的扫描速度问题。但是,这样的射频系统会变得更加复杂,发生故障的可能性增加。

2.3 射频接收通道数

在射频子系统中,最能直观体现整机档次的参数是射频接收通道数,又称射频同时并行终端接收通道数。

在射频回路的接收端,当表面线圈接收到回波信号后,经过前置处理传送到谱仪,再经过后置处理送入重建计算机重建。在此过程中,信号是多路同时传输的,每一路都包含了反映人体检查部位的不同信号。对于诊断医师来说,射频接收通道越多,传递的人体信号就越多,对于临床诊断就越有利。对于操作技师来说,更多的射频接收通道数意味着更灵活的序列参数设置和更清晰的图像质量,以及更快的扫描速度。

射频接收通道与线圈的配置密切相关,低通道的系统无法配置高通道的线圈,各类线圈只有跟系统射频通道数相匹配才能使用。因此,医院在采购设备时,射频接收通道数不仅直接决定了该设备的档次,也决定了所配线圈的档次和可使用线圈的数量,最终也就决定了采购成本。目前市场上对磁共振设备的需求主要以8通道和16(西门子为18)通道居多,也有部分达到高配置32通道。需要说明的是,根据用户的不同需求,射频接收通道是可以进行升级的,8通道可以升级到16通道,16通道也可以升级到32通道。当然,相对应的线圈配置也会升高。以我院正在使用的西门子Verio3.0T为例,该机型具备8通道和18通道两种配置,而我院在09年采购的是18通道机型,在将来可以升级为32通道。

射频接收通道数越多,成像速度越快,配合更高通道的线圈成像质量也越好,但是相应的采购成本会上升。

2.4 加速因子

加速因子是磁共振并行成像技术中的一个概念。在介绍加速因子的同时,也简略介绍对磁共振成像有革命性影响的并行采集技术。

成像速度一直是临床应用中人们关注的问题。并行成像技术在信号采集过程中沿相位编码方向隔行采集,每个线圈单元在保持K空间不便的前提下减少相位编码数,采样位置间距增加,因此扫描野(FOV)减小,从而产生一系列具有卷褶伪影的图像。此能利用先前扫描得到的校正图像,用数学重建方法即可去掉伪影[7]。描述K空间采样数目减少的量定义为加速因子,加速因子越大,减少的编码数越大,理论上信号采集的速度就越快。

常用的并行成像技术有SENSE,m SENSE和GRAPPA等。在SENSE成像中,像素r处的SNR可表示为:SNRsense,r=SNRfull,r/(gr.√R)[8],式中的R即为加速因子。该式反映了提高加速因子所带来的一个副作用:在其它变量一定的情况下R越大,像素r的信噪比就越小。

因此,在临床应用中,虽然血管造影、心脏成像以及动态对比剂胸部成像等检查都特别需要用到并行成像技术,但是加速因子的设置一般不会太大,通常设为4,8或者16,以此来平衡图像信噪比和扫描速度。

几款3.0T机型中,GE的HDx加速因子为4,相对较小,而西门子的Verio和飞利浦的Achieva系列加速因子都能达到16,16也是目前几乎所有线圈的最大通道数(一般加速因子不超过线圈的通道数)。随着并行成像技术的继续发展,加速因子可以增加到32甚至更高。

加速因子越大,某些序列的扫描速度就越快,但是图像的信噪比会下降。

3 射频线圈

表面线圈也是射频系统中的一部分,但却是极其重要的一部分。在临床应用中,为了更好地配合病人检查不同的部位,每一套磁共振设备都配有许多不同的线圈,常用的线圈有头颅线圈、头颈联合线圈、全脊柱线圈、心脏线圈、乳腺线圈、腹部线圈和关节线圈等。外观上每个线圈的形状大小都不同,线圈内部的电路也不同,根据扫描部位采用相对应的线圈来达到最佳成像效果。

由于不同的医院对于诊断的需求不同,因此线圈在整机采购中属于选件。一般地讲,设备厂商会将一些最基本的线圈包含在整机报价内,比如正交头线圈、并行相控阵头颅线圈、并行相控阵全脊柱线圈和并行相控阵体线圈等(对于GE和飞利浦而言)。而乳腺线圈、头颈联合线圈和关节线圈等,根据临床诊断需要设备厂商另外报价,由用户选配。

在购置线圈时,我们所关心的两个参数是线圈的通道数(channel)和线圈的单元数(element),两者相互联系。线圈的通道数和单元数是固定的,除非以更换整个线圈的方式来升级,否则不可在原线圈上直接升级。在近几次采购过程中,线圈的单元数也作为评价线圈优劣的一个标准。线圈通过单元来接收信号,线圈的单元数指的是一个线圈上最多能接收回波信号的基本单元数量。尽管各家厂商的线圈设计不同,但是一般来说,线圈的单元数越多越好。而线圈的通道可以理解为接收线圈与之后的射频通路之间的对接,线圈的通道数与系统的射频接收通道数应该相匹配。上文已经提到,线圈的通道数可以小于等于射频接收通道数,但不能大于射频接收通道数。

以下通过举例来详细分析线圈通道数和线圈单元数。对于3.0T的并行相控阵头颅线圈,Philips Achieva配备的该线圈为8通道8单元,GE的HDx配备的该线圈也为8通道8单元,此两种线圈均为一单元对应一通道。Achieva3.0T的最低射频接收通道数为16,可以与8通道的头颅线圈匹配;HDx的最低射频通道数为8,在升级为16通道后也可以使用8通道的头颅线圈。西门子由于采用了TIM技术,头颅线圈配置为8通道(特定模式下为12通道)12单元,根据扫描模式不同分为CP模式、Dual模式和Triple模式,CP模式下基本没有应用到并行成像技术。12个采集单元以三个单元为一组一共四组传递信号,这就等同于一个虚拟的4“大单元”线圈。换言之,在这种模式下头颅线圈的8个通道并不是每个通道都有信号传递,图像的信噪比相对较差,扫描部位的周边成像效果比中心成像效果较差。在Dual模式下,12个采集单元不规则成组,最终虚拟为一个8“大单元”线圈传递信号通过所有的8个通道,优化了成像质量。在Triple模式下,12个采集单元不再互相组合,而是一个单元对应一个通道,图像质量更佳。

4 结语

在医疗设备市场日趋成熟的今天,各家设备厂商都在研发新的技术来提高磁共振设备的性能,更好地满足临床诊断的需求。在射频领域,射频放大器的最大功率值越来越大,射频发射通道数和接收通道数越来越多,加速因子数也会越来越大。然而,上述提到的一些射频系统的重要参数的增大有利也有弊。但是不管怎么样,未来磁共振射频子系统必然朝着不断优化射频链(包括线圈)的方向发展。作为用户,我们在采购磁共振设备之前必须对不同厂商不同型号设备的特点有更多的了解,知道评价设备参数项的具体含义,做更多的比较,从而根据自身的需求选择性价比最高的产品。

参考文献

[1]Wiart J.Hadjem A,Wong MF,et a1.Analysis of RF exposure in the head tissues of children and adults[J].Phys Med Biol,2008,53(13):3681-3695.

[2]Muranaka H,Horiguchi T,Usui S.et a1.Dependence of RF heatting on SAR and implant position in'a1.5T MR system[J].Magn ResonMed Sci,2007,6(4):199-209.

[3]Boss A,Graf H.Berger A,Lauer UA,et a1.Tissue warming and regulatory responses induced by radio frequency energy deposition on a whole-body3-Tesla magnetic resonance imager[J].J Magn Reson Imaging.2007,26(5):1334-1339.

[4]张奇,刘曼芳,黄煌镜.磁共振射频能量吸收率的概念、计算方法与实际运用[J].中国医学影像技术,2000,16(3):239-240.

[5]郑君惠,梁长虹,罗维.高场磁共振射频能量吸收率SAR的研究[J].中国医学影像技术,2008,24(9):1469-1471.

[6]胡从云.多源磁共振技术-21世纪高场磁共振的发展方向[J].医疗卫生装备,2010,31(6):131-132.

[7]于曰俊,张国华.磁共振并行采集技术的临床应用[J].中国中西医结合影像学杂志,2007,5(5):366-368.

关于手机射频测试技术的分析 篇3

1 接收灵敏度的测试

对于手机的射频模块, 接收机最主要参数就是灵敏度, 所以专门针对各种模块的灵敏度测试技术分析如下:

GSM的灵敏度一般是-102d Bm, 此时的误码率要求是小于2.439%。比如:CS1-CS4是GMSK的调制方式, 而MCS5-MCS9是8PSK的调制方式, 同样的调制方式, 其编码效率也是不同的, 即MCS9比MCS5的编码效率是要高的。

当然, 这些灵敏度测试只要一个能通过也就证明了射频通路没问题, 其他的多是芯片性能的验证。编码方式不同或者调制方式不同, 其信息量不同, 因此, 其信噪比要求也是不同的, 所以对于灵敏度要求也是不同的。

首先, 从蓝牙说起, 蓝牙一共有3种调制方式, 因此可知也有3种的灵敏度测试标准, 就是GFSK、π/4-DQPSK和8DPSK。此外蓝牙是TDD的系统, 所以还有单多时隙的测试, 如DH1-DH5的测试, 规范要求是-70d Bm的时候, 误码率小于0.1%。

从以上的就能看出, GSM的CS1-CS4和BT的DH1、DM1、DH3、DM3等的编码方式, GPRS的多时隙测试对应的是蓝牙的DH1、DH3、DH5、GMSK和8PSK对应蓝牙的GFSK、π/4-DQPSK和8DPSK。对于CMMB, 地面增补网络的S波段的调制方式有BPSK、QPSK、16QAM, 卫星端的Ku波段只有BPSK和QPSK。

由于我们多数CMMB接收机都是接收地面增补网络的信号, 所以应该选用3种调制方式的信号源进行测试。根据不同的调制方式及速率, 有不同的灵敏度要求, 现在手机及PAD支持的分辨率已经达到了1080P, 所以片源就可能从520i-1080p, 数据速率肯定就会有很大的差别。对于工作在2.4G的WIFI, 包含802.11b, g, n几种标准。调制方式有BPSK、QPSK、16QAM、64QAM, 速率也是从1M到几百兆。同GSM一样, 一种调制方式对应的是两种或者两种以上的速率, 不是一种调试方式一种速率。

所以对应的灵敏度测试就有很多种。比如, wifi可先测试最高速率, 若达标其他就没必要测试。

对于TD和WCDMA的测试, 首先就是TD的灵敏度要求是-108d Bm, 因为要考虑到TT即测试误差是+-0.7d B, 所以在-107.3以下就可以。此外TD规范里还提到了一个3.84MHz的灵敏度, 这是一种目前还未被应用的标准, 估计是为了对应W的FDD5M通信模式的TDD模式。

由于其带宽较宽, 所以灵敏度规定为-105, 不过它的带宽是应该等同于W的5M, 但是噪底按1.6M的两倍即3d B。对于WCDMA, 各个频段对应的灵敏度从-103.7至-106.7不等。

可以说是从-114至-117不等, 即功率较大的表示方式是基站下行总功率, 包含很多信息, 而功率较小的参考方式是这个用户的数据信道的功率。而这个DPCH的功率比Ior的值为-10.3d B.比较W来看TD的灵敏度, 这个-108就是下行的信号总功率了, 因为和数据信道的比默认为0d B, 所以TD只有这一个标准。

最后对应于多频段的射频模块, 灵敏度要求也是不同的。比如GSM是4个频段, 带宽200K, 频率间隔200K。TD两个频段, 带宽1.6M, 频率间隔200K (附加信道的频率间隔为100K) , WCDMA的带宽常用1、2、5、8。带宽是5M, 频率间隔同TD。

BT是2.4G一个频段, 带宽1M频率间隔1M。WIFI我们多数还是只用2.4G, 带宽5M, 不过是根据其速率调整带宽, 有20M或者25M等。5.8G用的较少。CMMB是从474M-794M, 频率间隔8M, 带宽8M。

2 发射功率及发射频率的测试

对于手机发射机的测试, 主是指发射功率和发射频率。对于固定的通信系统, 频率也就是固定的, 整个链路的设计也都在这个频率下完成的。对于任何一种通信制式都是有频率误差要求的, 虽然GPS、CMMB只有接收, 没有对频率误差的要求, 但是GPS接收的也是卫星信号, 而CMMB同样也是要接收卫星或者地面中继的信号, 这些发射设备还是有频率误差要求的。

比如, WCDMA、TD及GSM对于频率误差的要求都是0.1ppm, 换算成频率大概是从85Hz~210Hz。蓝牙单时隙要求是25k Hz, 3及5个时隙要求是40k Hz。wifi要求是25ppm, 换算成频率是60K+。

在发射功率上, 对于WCDMA及TD, 最大功率要求都是24d Bm, GSM的低频是33d Bm, 高频是30d Bm。低频EDGE是27d Bm, 高频EDGE是26d Bm。EDGE功率较低是因为其采用的线性调制而作的功率回退, 降低系统设计难度及保证两种调制方式下使用同一个PA。

蓝牙最大发射功率:分为3个等级:Class1:0d Bm-20d Bm;Class2:-6d Bm-4d Bm;Class3:0d Bm, 我们常采用的是CLASS2。Wifi的最大功率要求是20d Bm。其实制约功率大小的, 最主要的因素就是通信距离。W、TD、GSM通信距离都是在几公里, wifi的话应该是几十米, 蓝牙就是在十米以内。

通过自由空间信号的损耗公式可知, 32.45d B+20Lgd (Km) +20Lgf (MHz) , 按通信频率2G计算, 如果要覆盖5km的距离, 损耗大概是108d B。按基站发射功率是50W即47d Bm计算的话, 基站覆盖边缘在-61d Bm。不过实际应用环境比较复杂, 比如室内应用, 各种衰落, 实际上信号要小很多, 一般情况下手机接收到的信号是在-80d Bm左右。

摘要：本文通过对于手机几点重要测试项目的分析和总结, 让大家了解其他模块射频测试的相通之处, 搞清楚其中任意的模块就能对其他的模块的测试做到完全的理解。

关键词：手机射频,模块,测试

参考文献

[1]张兴伟, 等.常用手机射频维修软件使用手册.人民邮电出版社, 2006.

射频参数测试 篇4

今年大会按应用不同把微波技术部分分成四个主要领域:微波模拟技术, 有源电路以及无源器件和微波系统。会议邀请的专家报告包括硅片集成技术, 以硅为基础集成技术, 这是目前最重要的器件集成化和系统小型化重要的研究方向。专题讨论会是关于在THz频段上用CMOS实现新的技术和器件, 这对新的领域的发展就会有很大的促进。第三, 全球定位系统的一个虚定位系统, 称为射频定位系统。这个射频定位系统对室内或人口密集等GPS效果不好的空间很有作用。室内的定位非常重要, 比如对老年人或对很多物品的管理、安全等等。第四高效计算设计优化和模拟方法, 主要作为大规模集成电路的建模。因为射频里面主要是模拟电路为主, 计算设计优化也是一个非常重要的研究领域。今年一个特殊的研究方向是超导技术对基站的滤波器还有加速器的一些新的进展, 由于新材料的发展, 促使超导技术在射频器械的实际使用化更新了一些新的思想和技术。

今年大会的特邀报告, 来自于诺基亚专门管关键技术研究部门的副总裁, 介绍如何在无线技术里面创新, 还有新型技术的产生。移动通信里面现在存在几个问题, 第一个问题就是频谱使用率的问题;第二是由于互联网的速度要求越来越高, 这就带动了移动通信无线技术的速度要求也越来越高, 这些都需要在射频微波传输技术上寻找突破。

在本次IMS 2009展览中, 许多公司都根据最新技术需求发布最新的相关产品, 比如仪器公司泰克科技就在大会上展出了新添重要增强功能的RSA6000系列频谱分析仪, 硬件和软件增强功能采用更先进的触发技术和实时信号分析技术, 缩短了解决问题的周期, 特别适合于频谱管理、雷达、电子对抗和无线电通信应用。

随着数字射频技术的普及, 无线信号测试也需要适应从原来的模拟信号和模拟器件向数字技术转移的需求, 另一方面, 无线信号的频率越来越高, 信号越来越复杂, 如何捕获各种信号也是一个全新的挑战。实时带宽高达110MHz的RSA6000拥有先进的时间、幅度和DPX Density (数字荧光概率) 触发功能, 结合扫频DPX技术可以更快地发现和捕获这些间歇性迅速变化的信号。泰克RTSA技术专家钱永介绍, 新的仪器通过快速变换技术解决高速信号捕获问题, 对于电子对抗来说, 它能满足既捕获信号又分析信号的需求。RSA在捕获跳频、脉冲和干扰等无线传输中的瞬态信号来说, 比传统测试方法更准确、更方便。同时, RSA6000可以对最高频率达14 GHz的信号进行全频段DPX扫描, 满足80%以上雷达测试需求。

射频识别测试系统集成方案设计 篇5

随着射频识别 (RFID) 技术的蓬勃发展, 对RFID设备的需求也日趋旺盛, 根据有关机构预测, 到2014年, 中国市场对RFID电子标签的需求将达到60亿枚。越来越多的厂商和企业投入到RFID设备生产这一领域内, 各种不同类型的RFID设备不断涌现。然而, 不同的设计方案与制作工艺导致了不同品牌和型号的RFID设备性能差异明显, 并且RFID设备生产商所标称的产品及系统性能参数都是基于不同的测试方法和标准而定, 产品之间的对比缺乏一个统一的基准平台, 这给对同类产品的性能差异进行有效公正地横向比较以及系统集成应用带来了困难[1]。因此, 对RFID设备及系统进行科学地测试成为有效应用RFID系统的一项关键任务。

尽管目前已有不少针对RFID设备的测试方法, 但在测试原理、测试方法、测试系统和数据处理等方面, 未能针对RFID设备的差异性综合考虑多个性能指标实现设备选型的最优化。

2 RFID测试系统集成方式

针对上述提到的问题, 结合RFID系统的发展趋势, 本文设计了一种基于无源RFID传感器标签的网络测控平台方案, 其总体结构如图1所示。该平台分为现场测控层、企业级监控层及远程监控层三层结构。现场测控层负责对现场数据进行采集和处理;企业级监控层在线控制现场设备;远程监控层利用商业以太网实现远程检测与控制。在工业生产过程中, 现场需要对分布式的多个物品信息以及环境参量进行测量、运算、控制和显示, 而且现场测控数据是整个平台的数据来源, 对数据的实时性和可靠性有苛刻的要求。因此, 现场测控层采用无线传感器网络领域中基于IEEE 802.15.4的Zigbee网络协议[2], 构建一个多条自组织网络, 无线传感器网络节点集成了无源RFID标签和多个传感器, 分别负责采集物品信息和环境参量。现场测控网络与企业监控层网络通过网关进行联接, 企业监控层采用以太网, 系统服务器存放各种数据库等资源, 并通过Web服务器与外界Internet相联。

(1) 现场测控层

现场测控层在测控数据的传递中起着桥梁的作用, 主要包括RFID传感器信息检测装置、汇聚节点/网关、现场监控微机, 各组成单元在系统中承担不同的测控任务。

RFID传感器信息检测装置是系统中数据采集和接收现场测控策略的前端设备, 是现场测控层最关键的部分。其主要由两大部分组成:用于发射激活标签功率信号和进行前端信息显示任务的阅读器模块, 用于采集物品识别信息和周围环境参量, 并且可以通过Zigbee网络进行节点通信的无源RFID传感器标签节点模块;两部分之间以RFID无线通信方式进行数据交换和能量传输。图2的RFID传感器信息检测装置中显示了两个模块之间的相互关系、数据流向和总体控制。

阅读器模块由微处理器、阅读器、RFID天线、LCD显示模块、按键控制模块、电源模块组成, 阅读器与微处理器采用RS-232连接方式, 利用按键控制模块控制阅读器的工作方式, 同时LCD显示模块对经微处理器处理后的阅读器天线接收回来的信号进行显示。阅读器模块可以对其功率允许范围内的多个无源标签节点进行激活和读取。

无源RFID传感器标签节点模块包括不同功能的传感器、多端口RAM、多功能微处理器、RFID标签、充电电路、电源管理电路、可编程计时器、RF无线收发单元、RF天线等单元。支撑该节点模块工作的电能不是由电池供应, 而是由阅读器模块发出的无线脉冲提供。来自阅读器模块的无线脉冲激活RFID标签的同时提供足够的能量给充电电路储能, 并通过电源管理电路分配给标签节点中的其他电路, 实现传感器网络节点的无源持续供能。

汇聚节点 (网关) 在系统中负责接收来自Zigbee网络中的汇聚信息, 转换成网络协议后, 通过RS-232发送信息给现场监控微机, 或者通过以太网把信息发送给企业级监控层的中间设备, 实现现场设备和企业级监控层的直接通信。在现场监控微机上运行测控软件, 为操作人员提供一个直观的图形化界面, 通过RS-232连接汇聚节点实现与现场测控设备间的数据交换, 对测控设备实现实时监测和现场直接控制, 并提供测控参数的趋势曲线记录, 为操作人员提供数据支持。同时, 通过监控系统向现场测控设备发送测控指令, 使各测控节点协同工作, 保证系统的正常运行。

(2) 企业级监控层

企业级监控层位于现场测控层的上层, 具体包括测控策略服务器、系统服务器、工作站及Web服务器等, 主要负责综合监控各测控现场的所有信息并集中显示, 进行系统测控策略设计, 实现测控回路组态、过程优化计算和参数修改等控制处理。基于虚拟仪器技术, 提供测控模块的组态, 通过图形化操作, 可以方便地生成或修改测控策略以适应现场测控模块的改变, 达到优化系统测控的目的。本层软件系统主要由策略编辑模块、实时内核模块、终端监控模块和后台数据库系统组成。

(3) 远程监控层

随着Internet应用范围和空间的不断拓展以及网络测控本身发展的需要, 人们对系统远程监控及测控数据的大范围共享提出了越来越高的要求, 希望搭建一个基于Internet的远程测控平台实现测控网络与信息网络的融合。远程测控层构建在Internet的框架上, 在线提供现场测控参数的实时数据和历史数据, 使用户不管身在何处都可以方便地浏览测控现场的各种实时数据, 了解现场的工作情况。

3 网络测控平台并发控制模型

RFID测试系统中的远程数据服务器需要根据处在不同地点的两个或多个远程现场测控终端发出的不同数据包作出整体性能的检测判断, 极易发生访问冲突。如果没有良好的并发控制机制, 将直接导致服务器端数据包接收混乱甚至测量结果错误。高效的并发控制策略可以提高服务器系统的并行处理能力, 改善交互响应时间。目前网络化测控系统并发控制主要有消息机制并发控制、令牌环机制、编辑锁机制等。

消息机制并发控制在大型项目消息队列协同机制的实现中具较大局限性和复杂度, 如跨平台和分布式的实现;令牌环并发控制中令牌环通常只有一个, 用户操作会受到量的限制;编辑锁并发控制通过对操作对象加锁禁止其他对象的访问, 但容易引发意图不一致。与上述机制相比, ICE (Interne Communications Engine) 异步方法分派并发控制具有面向对象、支持线程、实现语言与传输机制无关性等优点, 能显著提升网络测控平台并发控制性能。

结合前面已建立的无源RFID传感器标签网络测控平台, 建立并发控制模型 (见图3) 。该模型采用服务器—中间件—客户端结构, 平台各部分之间交互使用TCP/IP、HTTP通信协议。在该平台中, 服务器负责整个系统的管理、控制和调度, 实现存取管理和数据的一致性, 协同多方之间的同步性。服务器端通过调用应用接口进行数据管理和各项操作管理, 如显示、检索和更新数据等;服务器端包含了中间件的服务器核心组件, 通过网络协议与客户端通信, 接受客户端请求, 存储客户端的测量数据。

4 结语

基于无源RFID传感器标签的网络测控平台方案, 及以此为基础搭建系统框架和建立测试指标体系, 可以为RFID用户提供公正、可靠的测试数据, 给用户选择RFID设备和构建RFID系统提供有效的帮助与指引。

参考文献

[1]肖凤仙.RFID中间件的国内外发展现状及未来发展趋势[J].中国电子商务, 2012 (17) :73.

射频参数测试 篇6

DTMB产业受到了国家的高度关注,工业和信息化部部署的2013年工作重点之一就是“加快地面数字电视传输标准(DTMB)的推广普及”,并于2013年1月10日,联合六大部委共同发布《关于普及地面数字电视接收机实施意见》(工信部联电子[2013]14号),意见指出:“在3~5年内普及地面数字电视接收机,实现境内销售的所有电视机都具备地面数字电视接收功能,满足消费者免费正常收看地面数字电视的需求,到2020年全面实现地面数字电视接收”,且提出了两个实施阶段:第一阶段,2014年1月1日起,境内市场销售的40 in(1 in=2.54 cm)及40 in以上电视机应具备地面数字电视接收功能,第二阶段,2015年1月1日起,境内市场销售的所有尺寸电视机应具备地面数字电视接收功能。国家的大力扶持带动了产业的快速发展,DTMB接收机(器)等接收终端厂商在近两年内发展迅猛,随着大量DTMB接收机(器)和其他嵌入DTMB接收模块的产品等终端产品的海量上市,对于这些终端产品的测试技术正处于发展阶段,鉴于地面接收的特点,在产品测试中仍存在一些难点和问题,本文对近两年的DTMB接收终端测试中遇到的问题进行了总结梳理,并且针对这些实际操作中的问题提出了相应的解决方法,给今后的测试提供了一定的参考。

1 射频性能测试项目介绍

1.1 测试项目

地面电视广播的特点是地形复杂、存在时变衰落和多径干扰、信噪比较低,无线电波主要是以地波方式传播,由于表面波随着频率的升高衰减增大,传播距离很有限。所以,在分析地面电视广播信道时,主要考虑直达波和反射波的影响[2]。DTMB接收终端射频性能测试项目主要包括15项射频解调和信道解码要求,分别为:频率范围、信号带宽、频率捕捉范围、工作模式、反射损耗、C/N门限、最小接收信号电平、最大接收信号电平、抑制模拟电视邻频干扰能力、抑制模拟电视同频干扰能力、抑制数字电视邻频干扰能力、抑制数字电视同频干扰能力、抑制0 dB回波能力、抑制动态多径能力、抑制脉冲干扰能力。

1.2 工作模式确定[3,4]

值得注意的是,DTMB各种不同参数的组合可构成330种不同的工作模式,表1列出7种模式,作为我国地面数字电视应用的优选模式。故上述测试项目(除工作模式测试项目)是在这7种模式下进行测试的。

1.3 测试平台搭建

DTMB接收终端射频性能测试项目多而复杂,故涉及的测试设备也较多,需搭建测试平台完成测试项目。如图1所示,本文给出了一种测试平台搭建方法。

1.4 测试判定方式

测试采用可接受误码接收为判定门限,即主观失败判据,参照ITU-R BT.1368—2定义的主观失败点(SFP)评价法,即在3个相继20 s的每个20 s内所观察到的图像损伤不多于一个。

2 射频性能测试问题分析及解决方法

2.1 测试条件

2.1.1 测试频道的选取

在DTMB接收终端系列标准中规定了射频解调和信道解码项目的测量频道为[5,6]:

1)特高频(VHF)频段(52.5～219 MHz):1个频道,即频段中间一个。

2)超高频(UHF)频段(474～954 MHz):3个频道,即频段两端各一个、中间一个。

2.1.2 信号输入电平的确定

在DTMB接收终端系列标准中规定了射频电视信号的标准有用输入信号电平在射频输入端应为-60 dBm[3,4],即除最大、最小信号接收电平测试项目外,其他射频性能测试项目在任何测试条件下,接收终端的射频输入接口的输入信号电平必须保持在-60 dBm。

2.1.3 测试码流的选定[5,6]

在DTMB接收终端系列标准中规定了测量标清接收器时标准码率不低于4 Mbit/s,测量高清接收器时标准码率不低于18 Mbit/s,传送流包长均为188 byte。

2.2 测试过程问题分析及解决方法

2.2.1 电平标定

2.1.2节中解释了射频性能测试标准输入电平为-60 dBm,但是在实际测试中,被测接收终端不一定直接连接到DTMB发射机上,比如抑制干扰项目、多径信道项目等,必须考虑混合器等造成的主信号衰减,需要先关闭干扰信号,使用矢量分析仪或频谱分析仪将被测接收终端射频输入口的信号电平标定至-60dBm,再打开干扰信号进行测试。在此情况下,主信号和干扰信号的输入电平或带内功率均需统一标定读出。

2.2.2 引入测试

射频性能测试均采用引入测试,所谓引入测试条件,即先调节测试设备使得被测接收终端不能工作之后,再回调测试设备,使得被测接收终端恢复正常工作状态。由于接收解调模块的芯片对于电平的变化具有保持功能,也就是说,输入电平不断减小的情况下,被测接收终端依然可以保持正常工作。所以如果采用保持测试法,也就是不断减小测试设备参数直到被测设备不能工作的方法,会导致测试结果偏好。

2.2.3 模拟电视信号功率的测试

抑制模拟邻频、同频干扰测试项目采用PAL-D射频信号,调制的视频信号为100/0/75/0彩条信号,音频信号为1 kHz信号,其他要求应符合GB/T 3174的规定。模拟电视信号电平以频道内功率表示。

DTMB接收终端系列标准对模拟信号电平的测量,是用矢量分析仪或频谱分析仪在规定的带宽(300 kHz)对模拟电视信号的同步脉冲的峰值电平进行测量,并以此作为判别模拟电视信号强弱的测量标准。因为这里集中了信号在频道内的主要能量(超过98%),所以可以认为对于载波同步脉冲的测量可以代表信号在测量频道内的电平值。

2.2.4 多径测试中的特殊情况

实际测试中会遇到设置静态或动态多径模型后,且未加其他干扰信号时,被测接收终端不能正常工作,对于此种状态,应判定被测接收终端无法满足标准测试条件,故应中止该测试项目。例如,在测试抑制0 dB回波能力时,设置30μs回波时延后,此时并未混入高斯白噪声,被测接收机屏幕出现马赛克,可以判定抑制0 dB回波能力项目无法满足标准测试条件,故无法测试,而不是继续减小回波时延,使得被测接收机正常工作后再混入高斯白噪声进行测试。

2.2.5 考虑高频头的AGC设计

地面接收的一个重要特点是信号受到阻挡导致信号强度不稳定、弱信号,有些接收终端的高频头会设计AGC模块,即当信号变得微弱时,AGC模块功能可以将输入的信号放大保证接收,但是当信号较强时,此AGC模块便不工作。所以当不断恶化测试环境,被测接收终端的接收性能却影响不大甚至会变好,也就是说RF射频性能并不是呈线性变化的。如果在实际测试中遇到上述状况,原因之一就是AGC模块的作用。

2.2.6 动态多径设置

地面接收的另一个重要特点就是移动性,当接收机进行移动接收时,反射体与接收机存在相对运动,造成载波信号频率的变化,产生多普勒频移。多普勒频移越高,表示发射和接收端相对移动的速度越快,对接收机适应能力要求也越高。当接收天线受环境影响而产生晃动,或者室内接收时,人在接收天线周围行走,会产生较低的多普勒频移,而当反射信号经过一架运动的飞机到达接收机时,会产生较高的多普勒频移。

DTMB接收终端测试系列标准中规定了抑制动态多径能力,测量在典型城区TU6信道模型下的载噪比和多普勒频移。具体信道模型见表2。

3 小结

目前,虽然DTMB接收终端尤其是接收器、一体机的普及面很广,但DTMB接收终端的测试由于其技术专业性强,对于测试人员要求高,涉及的测试项目、测试设备繁多,测试过程中遇到的问题复杂多变且排查困难,故DTMB接收终端的测试仍是业内关注的热点和难点。

摘要：针对目前DTMB接收终端测试中射频解调和信道解码性能部分的相关测试技术进行阐述,结合测试经验和仪器使用知识,对实际测试过程中经常遇到的关键问题和难点进行分析解释,并提出相应的解决方法,为DTMB接收终端的接收解调模块的研发和测试提供参考。

关键词：DTMB,SFP,射频解调,TU6模型

参考文献

[1]潘长勇.DTMB标准国际化进展[J].电视技术,2011,35(24):4.

[2]董鑫,胡曾千,杨昉.DTMB系统的单频网接收性能预测[J].电视技术,2012,36(13):1-3.

[3]GB/T26683—2011,地面数字电视接收器通用规范[S].2011.

[4]GB/T26686—2011,地面数字电视接收机通用规范[S].2011.

[5]GB/T26684—2011,地面数字电视接收器测量方法[S].2011.

射频参数测试 篇7

不确定度的是指由于测量误差的存在, 对被测量值的不能肯定的程度。反过来, 也表明该结果的可信赖程度。它是测量结果质量的指标。不确定度愈小, 所述结果与被测量的真值愈接近, 质量越高, 水平越高, 其使用价值越高;不确定度越大, 测量结果的质量越低, 水平越低, 其使用价值也越低。在报告物理量测量的结果时, 必须给出相应的不确定度, 一方面便于使用它的人评定其可靠性, 另一方面也增强了测量结果之间的可比性。

2 WCDMA手机测试系统不确定度分析

测试系统连接图

被测件参数假设如下:

移动台使用专用接头:反射系数0.7

测试控制箱的参考指标

WCDMA频段:

控制箱端口驻波比:SWR=1.16

控制箱到E5515C输入端口衰减值:8.9dB

2.1 发射机传导杂散不确定度

2.1.1 20Hz-2.2GHz不确定度分析

不确定度分析:

(1) 校准引起的不确定度 (△P)

——根据附件中校准不确定度的计算可得不确定度为0.234dB

(2) 失配引起的不确定度 (δPM)

——根据资料, 被测件发射机反射系数Γ=0.60

——控制箱的驻波比为VSWR=1.1, Γ=0.048, 控制箱的衰减值为11.5d B, 则S12=S21=0.266

——频谱仪的驻波比为VSWR=1.20, Γ=0.091

因此, 发射机到控制箱的不确定度为

发射机到频谱仪的不确定度为

控制箱到综测仪的不确定度为

失配引起的合成不确定度为

(3) 频谱仪测试不确定度

频谱分析仪E4440A在前置衰减器设置为10d B值时相应的频率响应精度为±0.38dB (d) (r) , 因此

频谱分析仪E4440A在1MHz以上的分辨带宽转换不确定度为±0.03d B, 因此

频谱分析仪在0d B至-70dB的线性显示刻度精度为0.3d B, 因此

频谱分析仪在非10d B的内置衰减器切换的精度为0.3d B, 因此

综合可得在衰减器为10d B时的不确定度:

综合可得在衰减器不为10d B时的不确定度:

(4) 电压稳定性δPV

根据参考资料和实验统计分析, 电压变化带来的不确定度影响大概在0.026d B。

即u (δPV) =0.026d B

(5) 环境温度的变化对不确定度的影响 (δPT)

环境温度的影响为0.001d B/度, 可以忽略不计。

综合功率测量不确定如下:

通带外:

通带内:

扩展不确定度:

通带外:

通带内:

2.1.2 2.2GHz-7GHz不确定度分析:

不确定度分析:

(1) 校准引起的不确定度 (△P)

根据附件中校准不确定度的计算可得不确定度为0.234dB

(2) 失配引起的不确定度 (δPM)

——根据资料, 被测件发射机反射系数Γ=0.70

——控制箱的驻波比为VSWR=1.25, Γ=0.111, 控制箱的衰减值为11.5d B, 则S12=S21=0.085

——频谱仪的驻波比为VSWR=2.0, Γ=0.333

因此, 同2.1.1计算公式

发射机到控制箱的不确定度U=0.478dB;

发射机到频谱仪的不确定度U=0.012dB;

控制箱到综测仪的不确定度U=0.228;

失配引起的合成不确定度UC Power=0.530dB。

(3) 频谱仪测试不确定度

同2.1.1计算公式

频谱分析仪E4440A在前置衰减器设置为10dB值时相应的频率响应精度为±1d B (d) (r) , 因此

频谱分析仪E4440A在1MHz以上的分辨带宽转换不确定度为±0.3d B, 因此U=0.172 d B;

频谱分析仪在0dB至-70dB的线性显示刻度精度为0.3d B, 因此U=0.172 d B

精度为0.3d B, 因此U=0.172 d B综合可得在衰减器为10dB时的不确定度:

(4) 电压稳定性δPV

根据参考资料和实验统计分析, 电压变化带来的不确定度影响大概在0.026dB。

即u (δPV) =0.026dB

(5) 环境温度的变化对不确定度的影响 (δPV)

环境温度的影响为0.001dB/度, 可以忽略不计。

综合功率测量不确定如下:UC=0.822dB

扩展不确定度:

U=K×Uc=1.96×0.822=1.61dB

2.1.3 7GHz-12.75GHz不确定度分析

不确定度分析:

(1) 校准引起的不确定度 (△Ρ)

根据附件中校准不确定度的计算可得不确定度为0.049 d B

(2) 失配引起的不确定度 (δPM)

——根据资料, 被测件发射机反射系数Γ=0.70

——控制箱的驻波比为VSWR=1.25, Γ=0.111, 控制箱的衰减值为11.5d B, 则S12=S21=0.085

——频谱仪的驻波比为VSWR=3.0, Γ=0.5

因此, 同2.1.1计算公式

发射机到控制箱的不确定度U=0.478dB;

发射机到频谱仪的不确定度U=0.017dB;

控制箱到综测仪的不确定度U=0.342dB;

失配引起的合成不确定度UC Power=0.588dB。

(3) 频谱仪测试不确定度

频谱分析仪E4440A在前置衰减器设置为10dB值时相应的频率响应精度为±2d B (d) (r) , 因此

频谱分析仪E4440A在1MHz以上的分辨带宽转换不确定度为±0.3d B, 因此U=0.172 d B;

频谱分析仪在0dB至-70dB的线性显示刻度精度为0.3d B, 因此U=0.172 d B

综合可得在衰减器为10dB时的不确定度:

(4) 电压稳定性δPV

根据参考资料和实验统计分析, 电压变化带来的不确定度影响大概在0.026dB。

即u (δPV) =0.026dB

(5) 环境温度的变化对不确定度的影响 (δPT)

环境温度的影响为0.001dB/度, 可以忽略不计。

综合功率测量不确定如下:

扩展不确定度:

U=K×Uc=1.96×1.320=2.59dB

2.1.4 发射机传导杂散不确定度

综合以上计算数据可得发射机传导杂散不确定度如下:

扩展不确定度:

通带内:

附:校准不确定度计算

(1) 校准模型

上图是校准的示意图, 其中射频控制箱包含了衰减器、功分器、射频电缆等器件。但可以作为一个衰减器来考虑, 因此可将第二个图形简化为:

(2) 校准不确定度分析

a.功率计参考源的不确定度

功率计测量精度按2年23±3度计算, 其精度为±0.5% (p) (d) (r) , 因此功率计测量值的不确定度为

功率计参考源输出的精度为±0.4% (p) (d) (因此功率计参考源的不确定度U=0.010Db;

最后得到UC=0.016 d

b.失配分析

——信号源输出端口驻波比为1.14, 其相应的反射系数为0.065

——控制箱端口驻波比为1.17, 其相应的反射系数为0.078, 控制箱衰减值为10dB, 则S12=S21=0.316

——功率计输入端口驻波比为1.06, 其相应的反射系数为0.029

失配计算公式:

因此

信号源到控制箱的不确定度U=0.312dB;

信号源到功率计的不确定度U=0.0012dB

控制箱到功率计的不确定度U=0.00139dB;

最终失配引起的不确定度为:UC Power=0.034d B。

c.环境温度的变化对不确定度的影响

环境温度的影响为0.001dB/度, 按实验室3度变化范围计算。

d电压的变化对不确定度的影响

根据资料, 电压变化引起的不确定度

(3) 综合校准测量不确

参考文献