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寬帶突發信號功率測試中時間門的妙用

2018-05-29 來源:中電儀器 作者:張超 字號:

對于無線信號功率測試來說,TDMA信號、Bluetooth藍牙信號或者雷達脈沖信號都是基于時域中周期性重復的突發結構來實現的。與連續平穩信號的功率測量不同,這種突發信號的功率測量受到頻譜分析儀捕獲時間的影響,相對來說比較復雜,突發功率測量主要有時域和頻域積分方法兩種。

突發功率時域測量法

突發功率測量值只有能在激活的時隙或突發開期間測量,使用4051的門限和觸發功能可以做到這一點。應用外部觸發信號或者4051內部的突發功率觸發信號就可以調諧一個相應的時間窗,在此期間的測量值才被使用,窗口以外的則停止掃描,或不記錄任何測量值。圖1給出了4051的突發功率測量功能測量某一突發信號的測量結果。

圖1、4051突發功率測量

如果沒有用戶定義突發信號寬度,突發脈沖寬度可以這樣得到:在捕獲的數據中找出峰值,然后找出軌跡上第一個高于閾值的位置,即為脈沖的起始點,脈沖的終點為軌跡上低于閾值的第一個點,平均載波功率通常由脈沖寬度和閾值計算得到。

突發功率頻域積分法

受頻譜分析儀分辨率帶寬的限制,通常突發功率的時域測量法測量的突發信號帶寬不能超過頻譜分析儀的分辨率帶寬,多數頻譜分析儀的分辨率帶寬最大約10MHz。當突發信號帶寬大于頻譜分析儀帶寬時,則需要采用頻域積分法進行測量。

在描述突發功率的頻域積分法之前,先來看看頻域積分法測量信號的信道功率或鄰道功率。相對于信道帶寬,頻域積分法測量信道功率首先要選擇十分小的分辨率帶寬,典型值為信道帶寬的1%~3%。頻譜儀頻寬略大于被測量的信號帶寬,且至少要從信道的低端頻率開始掃描到高端頻率。測量的結果對應于在選擇的信道帶寬內測量電平的線性值的積分,所得的鄰道功率dBc是相對于用戶信道的功率。采用頻域積分法計算絕對信道功率的公式為:

圖2、頻域積分法測量W-CDMA信道功率

要正確進行寬帶突發信號的功率測量,必須讓4051在突發信號開啟狀態進行捕獲測量,而在突發信號關閉狀態停止測量,4051中的時間門功能恰好能夠滿足這一要求。采用時間門測量突發信號功率時,只需要設置合適的門觸發方式、門延遲和門寬度,使得在突發信號出現的時間內,4051時間門能正確執行觸發并進行門控掃描即可。只要按照以下三步進行操作,4051可以很容易的進行突發功率測量。

第一步:將4051中心頻率調諧到待測的信號載波頻率上,打開時間門預覽功能,門控源設置為突發信號觸發,此時將會穩定的顯示出被測信號的射頻包絡。

第二步:調整門延遲和門寬度,使得門控時間處于突發信號包絡內部,即門寬度要小于突發信號包絡的持續時間。

第三步:關閉時間門預覽,打開時間門,即可進行突發信號功率測量了。

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