在5G基站測試中，信號發(fā)生器通過以下技術手段模擬LTE和NR信號，確保測試場景的完整性和設備性能的準確性：

一、核心功能實現：信號仿真與參數控制

1. 協(xié)議標準仿真
   信號發(fā)生器內置軟件定義功能，可生成符合3GPP標準的LTE和5G NR信號。例如：
   • 幀結構配置：支持TDD/FDD雙工模式、時隙分配（如5G NR的靈活時隙配置）、物理層參數（如循環(huán)前綴長度、子載波間隔）。
   • 信道編碼與調制：模擬LTE的64QAM、256QAM，以及5G NR的1024QAM等高階調制技術，確保信號失真率（EVM）優(yōu)于-45dB，滿足高精度測試需求。
   • 多天線配置：通過多通道同步技術（如相位耦合本振），模擬Massive MIMO場景下的多路信號傳輸，支持2×2、4×4甚至8×8天線陣列測試。
2. 頻段與帶寬覆蓋
   • 頻段支持：覆蓋Sub-6GHz（如n77、n78頻段）和毫米波（如n257、n258頻段，最高達52.6GHz），滿足5G全頻段測試需求。
   • 大帶寬信號生成：支持最大400MHz帶寬（5G NR標準），部分高端設備可達1GHz，通過高速DAC和寬帶射頻輸出技術實現。
3. 動態(tài)范圍與功率調節(jié)
   • 輸出功率范圍通常為-140dBm至+30dBm，可模擬不同信號強度場景（如遠距離弱信號或近距離強干擾）。
   • 通過功率互補累積分布函數（CCDF）分析，優(yōu)化信號峰均功率比（PAPR），防止功率放大器飽和（例如，100MHz帶寬的5G NR信號PAPR可達19.5dB，需將平均功率設置在安全范圍內）。

二、典型測試場景模擬

1. 發(fā)射機測試
   • 關鍵指標測量：評估基站發(fā)射功率、頻率誤差、頻譜模板、鄰道泄漏比（ACLR）等參數。
   • 干擾信號注入：生成窄帶干擾、寬帶阻塞干擾或雜散信號，測試基站在惡劣環(huán)境下的抗干擾能力（如LTE一致性測試中，需在12.75GHz干擾信號下準確測量2GHz LTE信號）。
2. 接收機測試
   • 靈敏度與動態(tài)范圍：通過調整輸入信號電平，測試基站接收靈敏度（如-120dBm）和阻塞特性。
   • 多用戶場景模擬：生成多載波、多用戶信號，驗證基站在高密度接入場景下的性能（如5G URLLC超可靠低時延通信測試）。
3. 協(xié)議一致性測試
   • 自動化測試流程：利用預配置工具（如R&S SMW-K144選件）快速生成符合3GPP TS 38.141規(guī)范的測試信號，支持傳導和OTA（空中接口）一致性測試。
   • 信道模型集成：結合信道仿真器，模擬不同傳播環(huán)境（如LOS/NLOS、多徑衰落、陰影衰落）下的信號特性。

三、技術挑戰(zhàn)與解決方案

1. 高頻段信號損耗
   • 問題：毫米波信號在空氣中衰減嚴重，需補償路徑損耗。
   • 方案：采用高性能天線和近場測試技術，結合大功率信號發(fā)生器（如Keysight VXG微波信號發(fā)生器，輸出功率達+30dBm）提升信號強度。
2. 多通道同步精度
   • 問題：Massive MIMO測試對通道間相位同步要求極高（納秒級）。
   • 方案：使用精密時鐘同步技術（如共時鐘參考或LO耦合），確保多臺設備間的時間和頻率同步。
3. 測試標準迭代
   • 問題：3GPP持續(xù)更新5G標準（如Release 17引入NR-U非授權頻譜支持）。
   • 方案：信號發(fā)生器支持軟件升級，快速適配新規(guī)范（如R&S SMW200A通過固件更新支持最新3GPP 15.4.0版標準）。

四、實際應用案例

1. Massive MIMO天線陣列校準
   • 使用多通道信號發(fā)生器（如4通道或8通道）生成同步測試信號，對基站天線陣列的相位和幅度一致性進行校準，確保波束賦形精度。
2. 毫米波波束跟蹤測試
   • 通過毫米波信號發(fā)生器（如24-40GHz）生成窄波束信號，測試終端的波束對齊和切換能力，驗證5G毫米波通信的波束成形技術。
3. 5G與Wi-Fi 6共存測試
   • 模擬5G與其他無線技術（如Wi-Fi 6、衛(wèi)星通信）的共存場景，評估頻譜共享和干擾規(guī)避機制的有效性。