ＷｉＭａｘ功率放大器測試解決方案

摘要：WiMax功率放大器的參數測試往往要求信號源和頻譜儀構成不同的配置，這些測試常常是耗時而費力的。對此，RS公司提供了一款在外部PC上運行的測試程序DemoMeas WiMax，與信號源和頻譜儀一起，實現WiMax功放所有參數的自動化測試。

關鍵詞：IEEE 802.16；功率放大器；自動化測試；WiMax

WiMax簡介

WiMax(worldwide interoperability formicrowave access，微波接入全球互通)是基于IEEE 802.16標準的一種無線傳輸技術。作為連接用戶“最后一公里”的技術，WiMax被開發用于取代諸如DSL等寬帶有線網絡，并支持移動寬帶無線接入，它采用OFDM傳輸技術來進行非視距(NLOS)連接，可提供高達75 Mbit/s的數據率。其中，IEEE 802.16－2004物理層又分為兩種模式：OFDM和OFDMA(正交頻分復用)。在OFDM模式中，使用所有載波(200個)以TDD或FDD方式進行數據傳輸；在OFDMA模式中，載波個數顯著增加，并分為若干自頻道(subchannelization)，為每個用戶指定一個或多個子頻道，同時為多個用戶提供服務。IEEE 802.16e主要為WiMax的移動應用而提出，其載波個數可根據使用的FFT基底(128，512，1024，2048)而顯著變化，韓國標準WlBRO即是802.16e的一個特例。與WLAN不同，WiMax信號的帶寬不是固定的，而是在1.25MHz和28MHz之間可變。

功率放大器的主要測試參數

對于通用的功率放大器，主要關注以下測試參數：

(1)功率增益，反映放大器對信號的放大能力；

(2)1dB壓縮點，反映放大器的線性度，也即放大器放大大信號的能力；

(3)最大輸出功率，實際上，前兩個指標即可反映放大器實際可用的最大輸出功率。它們用CW信號來測試，只要信號源射頻指標優異，具備功率掃描能力即可。

對于WiMax功率放大器，為了全面衡量放大器的性能，往往還關注以下測試參數。

(4)“突發”輸出功率：分為最小RMS“突發”輸出功率，平均RMS“突發”輸出功率和最大RMS“突發”輸出功率。

(5)頻率誤差：頻率誤差可以用相對于頻譜儀中心頻率的載波頻率誤差來描述。收發信機間的頻率誤差將引起各個子載波頻譜相對于接收機FFT頻率的移動，產生載波間干擾(ICI)。

(6)符號時鐘誤差：指相對于系統采樣時鐘的參考符號時鐘與實際測量的符號時鐘之差。如果符號時鐘比參考時鐘低會使OFDM信號比所要求的長，引起子載波間距減小；反之則引起子載波間距增加。兩種情況都產生載波間干擾，使信號的EVM性能惡化。

(7)EVM(誤差矢量幅度)：這是最重要的測試參數之一，以保證放大器在輸出足夠功率的同時獲得良好的信號質量。EVM結果可以是對所有載波、數據載波和導頻載波。

(8)ACPR(鄰信道功率比)：ACPR指相鄰信道測得的功率與主信道功率之比，反映放大器失真對鄰信道的干擾。

(9)頻譜平坦度：反映WiMax信號子載波的功率變化，它測量每個子載波的平均功率對所有子載波平均功率的偏離。

(10)頻譜差(spectrum difference)：測量突發前導部分相鄰子載波的功率差異。

(11)頻譜模板(spectrum mask)：測量發信機發射頻譜的“輪廓”，以保證主信道外沒有過多的功率發射。

對于上述的(5)、(8)、(9)、(10)、(11)，雖然通用RS標準信號源的多載波連續波功能可以模擬一個WiMax信號來進行測量，但這樣往往調節麻煩而且不夠準確；而對于(4)、(6)、(7)則需要真正的WiMax信號才能進行測量，尤其是EVM。因此，一臺能產生WiMax信號的信號源對WiMax功放測試是必不可少的。

RS WiMax功放出測試解決方案

RS公司為WIMAX功放測試提供了快速、準確的解決方案。測試設置如圖2所示，主要包括3部分。

(1)信號源：使用SMU200A及選件SMU－K49，或者SMJl00A及選件SMJ－K49，都可以方便地產生802.16－2004－OFDM、WiMAX 802.16e OFDMA和WIBRO信號。其中SMU200A除具有極佳的射頻及基帶性能外，還帶有強大的衰落模擬功能，更適合研發使用。

(2)頻譜儀：FSQ系列頻譜儀及選件RSFSQ－K92支持802.16－2004－OFDM信號分析；或者使用FSQ及選件FSQ—K93支持WiMax802.16e OFDMA和WlBRO信號的分析；也可選擇FSL系列頻譜儀及選件FSL－K92支持802.16－2004－OFDM信號的分析。

(3)外部PC軟件DemoMeas－WiMax：通過GPIB或LAN控制信號源(SMU200和SMJl00)和頻譜儀(FSQ和FSL)。用戶只需在左邊欄目選擇待測的參數，軟件可自動完成測試所需的設置，而且同時生成測試報告。

此外，對于OFDM、OFDMA和WIBRO三種標準，要求的測試參數有所不同，因此DemoMeas，WiMax為用戶提供的選擇也有所差異，它包括一系列的設置文件分別對應于這三種標準，用戶可選擇對上行(up—link)或者下行(downlink)進行測量，并可按需要編輯這些設置文件。

總之，作為無線測試領域的引導者，羅德與施瓦茨公司的WiMax功放測試方案基于其性能優異的信號源和頻譜儀，充分體現了自動化測試的優越性，具有簡單，快速、準確的特點，極大的提高了用戶的測試效率。