RSA5000實(shí)時(shí)頻譜分析儀在無(wú)線(xiàn)收發(fā)系統(tǒng)測(cè)試方案
相對(duì)于有線(xiàn)通信來(lái)說(shuō),無(wú)線(xiàn)通信有著無(wú)需傳播介質(zhì)、無(wú)需布線(xiàn)、成本低廉、適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因此無(wú)線(xiàn)收發(fā)系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代社會(huì)中,包括物聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備、遙控器、智能家居、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。它們?yōu)槿藗兲峁┝烁颖憬荨㈧`活的通信方式,促進(jìn)了信息交流和設(shè)備之間的互聯(lián)互通。
本次客戶(hù)需要對(duì)待測(cè)物進(jìn)行無(wú)線(xiàn)收發(fā)系統(tǒng)測(cè)試,基于客戶(hù)測(cè)試場(chǎng)景與實(shí)際測(cè)試需求,普源精電提供了相應(yīng)的測(cè)試解決方案。
客戶(hù)案例
無(wú)線(xiàn)收發(fā)系統(tǒng)測(cè)試
為確保無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)在信息發(fā)射、傳輸以及接收的環(huán)節(jié)中不出錯(cuò),就需要進(jìn)行無(wú)線(xiàn)收發(fā)系統(tǒng)測(cè)試,主要包含三部分:
1.無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射測(cè)試,是對(duì)設(shè)備發(fā)射的無(wú)線(xiàn)信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估的過(guò)程。
2.無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收測(cè)試,是對(duì)無(wú)線(xiàn)設(shè)備接收信號(hào)能力進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估的過(guò)程。
3.天線(xiàn)測(cè)試,如下圖所示:
▲無(wú)線(xiàn)收發(fā)測(cè)試
測(cè)試挑戰(zhàn):
1.無(wú)線(xiàn)傳輸中調(diào)制是必不可少的一環(huán),但不同的產(chǎn)品、不同環(huán)境及不同應(yīng)用所涉及的調(diào)制也五花八門(mén)。例如模擬調(diào)制AM、FM多用于無(wú)線(xiàn)廣播電臺(tái);簡(jiǎn)單的數(shù)字調(diào)制ASK、FSK多用于遙控器、遙控鑰匙、ETC、停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)、門(mén)禁、無(wú)線(xiàn)抄表等應(yīng)用中;除此之外還有較復(fù)雜的數(shù)字調(diào)制,如QAM、QPSK、4FSKD等等,此類(lèi)復(fù)雜調(diào)制多用于有標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議中,如手機(jī)通信、Zigbee、藍(lán)牙、WIFI等等。
2.復(fù)雜的數(shù)字調(diào)制多數(shù)是瞬時(shí)信號(hào),間歇性發(fā)射,信號(hào)活躍時(shí)間短,而普通掃頻式頻譜儀無(wú)法完整捕獲信號(hào)。
3.大多數(shù)的復(fù)雜調(diào)制有自己特有的協(xié)議方式,例如Zigbee、WIFI等,常規(guī)的IQ調(diào)制無(wú)法模擬這個(gè)信號(hào)。
解決方案
無(wú)線(xiàn)收發(fā)系統(tǒng)測(cè)試
發(fā)射測(cè)試
發(fā)射測(cè)試主要包含頻率、功率、解調(diào)等測(cè)試,所以常用頻譜儀來(lái)測(cè)試。和常用的模擬和掃頻頻譜儀相比,RIGOL的RSA系列實(shí)時(shí)頻譜儀在9KHz~6.5GHz頻率范圍內(nèi)能很好地滿(mǎn)足發(fā)射測(cè)試中的應(yīng)用需求。
▲掃頻模式和實(shí)時(shí)模式測(cè)試對(duì)比
通過(guò)對(duì)比可以看到,RIGOL實(shí)時(shí)頻譜儀POI時(shí)間7.45μs,可以很好的捕獲無(wú)線(xiàn)測(cè)試瞬時(shí)信號(hào),顯示還原信號(hào)最真實(shí)的頻率分布譜線(xiàn),同時(shí)頻譜儀包含高級(jí)測(cè)量功能,可以快速測(cè)試時(shí)域功率、鄰道功率、多通道功率、占用帶寬、發(fā)射帶寬、載噪比等參數(shù),滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)信號(hào)的多種專(zhuān)用參數(shù)測(cè)試需求。
▲RIGOL頻譜儀掃頻、實(shí)時(shí)和高級(jí)測(cè)量功能
同時(shí),RIGOL實(shí)時(shí)頻譜儀還包含ADM解調(diào)功能和VSA信號(hào)分析功能:
?ADM解調(diào)功能,能解調(diào)分析AM、FM、PM信號(hào)的調(diào)制參數(shù),通過(guò)對(duì)解調(diào)參數(shù)的分析,能更好的判斷發(fā)射設(shè)備的性能。
?VSA信號(hào)分析功能,能解調(diào)分析常見(jiàn)的IQ調(diào)制信號(hào),包括ASK、FSK、PSK、QAM信號(hào),這樣就能對(duì)一些復(fù)雜數(shù)字調(diào)制信號(hào)進(jìn)行分析,觀察信號(hào)的星座圖,眼圖等參數(shù),測(cè)試解調(diào)數(shù)據(jù)以及EVM。
接收測(cè)試
接收靈敏度測(cè)試是無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)中測(cè)試技術(shù)最復(fù)雜的部分。業(yè)內(nèi)往往使用誤碼儀直接測(cè)試,但是誤碼儀的測(cè)試頻率范圍、調(diào)制方式等都受到限制,而且成本高昂。RIGOL推出的接收靈敏度測(cè)試方案測(cè)試流程如下:
▲RIGOL接收靈敏度測(cè)試方案
該方案有以下優(yōu)點(diǎn):
·數(shù)據(jù)長(zhǎng)度更長(zhǎng),RIGOL的函數(shù)任意波形發(fā)生器提供最高512M的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度,可以模擬100Mbit速率數(shù)據(jù)長(zhǎng)達(dá)50ms,更加接近于真正的隨機(jī)序列數(shù)據(jù);
·射頻信號(hào)功率、頻率范圍廣,本案例中信號(hào)調(diào)制主要由RIGOL的DSG家族產(chǎn)品實(shí)現(xiàn),該系列產(chǎn)品可以提供1.5GHz~20GHz的頻率選擇范圍,功率低至-130dBm,基本覆蓋絕大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景;
·調(diào)制方式可選擇性高,RIGOL提供的射頻信號(hào)源均可以選配IQ調(diào)制功能,可以有效模擬如QAM、QPSK、4FSK等復(fù)雜調(diào)制信號(hào);
·成本極低,以433MHz的FSK調(diào)制接收靈敏度為例,我們稱(chēng)之為“最小系統(tǒng)”,相對(duì)于誤碼儀測(cè)試成本下降十倍以上。
天線(xiàn)測(cè)試
天線(xiàn)作為無(wú)線(xiàn)收發(fā)系統(tǒng)中的一個(gè)重要載體,承擔(dān)著發(fā)射信號(hào)、接收信號(hào)的重要作用。天線(xiàn)測(cè)試中,駐波比是最重要的一個(gè)測(cè)試參數(shù)。天線(xiàn)駐波比測(cè)試大多采用矢網(wǎng)來(lái)完成,但是成本較高,而且對(duì)矢網(wǎng)的利用率比較低。RIGOL測(cè)試天線(xiàn)駐波比有兩種可選方案:
?DSA-TG系列頻譜儀加電橋來(lái)完成天線(xiàn)駐波比測(cè)試,該方案可以實(shí)現(xiàn)7.5GHz范圍內(nèi)的天線(xiàn)測(cè)量。
?發(fā)射測(cè)試中用到的RSA5000N系列實(shí)時(shí)頻譜儀,該機(jī)器不僅可以完成發(fā)射測(cè)試中的ADM模擬解調(diào)、VSA矢量信號(hào)解調(diào),還具有簡(jiǎn)單的VNA矢網(wǎng)模式,可以輕松勝任6.5GHz頻率范圍內(nèi)天線(xiàn)駐波比測(cè)試。
▲RIGOL接收靈敏度測(cè)試方案
這兩種方案相對(duì)于專(zhuān)業(yè)矢網(wǎng)來(lái)說(shuō),都有效的節(jié)約了綜合成本,可完成多項(xiàng)測(cè)試。
發(fā)射/天線(xiàn)測(cè)試
RSA5000系列頻譜分析儀
在無(wú)線(xiàn)收發(fā)系統(tǒng)測(cè)試中,發(fā)射和天線(xiàn)測(cè)試都需要選擇實(shí)時(shí)頻譜分析儀,以更好地捕獲無(wú)線(xiàn)測(cè)試瞬時(shí)信號(hào),顯示還原最真實(shí)的頻率分布譜線(xiàn),同時(shí)對(duì)常見(jiàn)的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。
產(chǎn)品支持:
RIGOL RSA5000
實(shí)時(shí)頻譜分析儀
產(chǎn)品特點(diǎn):
■頻率范圍最高可達(dá)6.5GHz
■顯示平均噪聲電平DANL<-165dBm(典型值)
■相位噪聲<-108dBc/Hz(典型值)
■實(shí)時(shí)分析帶寬可達(dá)40MHz
■RTSA/EMI/VNA/VSA分析功能
■10.1英寸多點(diǎn)觸摸屏,支持手勢(shì)操作