在5G通信測試中,信號(hào)發(fā)生器通過生成多載波信號(hào)、配置寬帶信號(hào)、支持復(fù)雜調(diào)制、實(shí)現(xiàn)多通道同步等關(guān)鍵技術(shù),模擬多載波干擾環(huán)境,以驗(yàn)證設(shè)備在復(fù)雜頻譜條件下的抗干擾能力和性能穩(wěn)定性。具體模擬方法及技術(shù)要點(diǎn)如下:
一、多載波信號(hào)生成:模擬載波聚合場景
5G采用載波聚合(CA)技術(shù),通過組合多個(gè)成員載波(CC)提升帶寬和傳輸速率。信號(hào)發(fā)生器需支持多載波信號(hào)生成,例如:
泰克AFG31052:通過“高級(jí)序列模式”支持多達(dá)256步的波形序列編程,可一次性加載包含不同子載波配置、調(diào)制方式的序列,實(shí)現(xiàn)多載波信號(hào)的無縫切換。例如,在測試5G基站的OFDM信號(hào)時(shí),可生成包含多個(gè)子載波的聚合信號(hào),模擬真實(shí)通信環(huán)境中的多載波干擾。
模塊化測試系統(tǒng):結(jié)合多臺(tái)信號(hào)發(fā)生器,通過時(shí)鐘同步和觸發(fā)信號(hào)實(shí)現(xiàn)多通道信號(hào)的精確時(shí)序?qū)R,支持大規(guī)模MIMO(多輸入多輸出)測試中的多載波干擾模擬。
二、寬帶信號(hào)生成:覆蓋5G大帶寬需求
5G頻段帶寬顯著提升(如FR1頻段最高100MHz,F(xiàn)R2頻段最高400MHz),信號(hào)發(fā)生器需具備生成寬帶信號(hào)的能力:
矢量信號(hào)發(fā)生器:通過直接數(shù)字合成(DDS)技術(shù)生成高精度寬帶信號(hào),支持帶寬動(dòng)態(tài)調(diào)整。例如,在測試5G終端的抗干擾能力時(shí),可生成覆蓋目標(biāo)頻段的寬帶噪聲信號(hào),模擬多載波干擾下的頻譜占用場景。
高頻段支持:部分信號(hào)發(fā)生器(如羅德與施瓦茨SMBV100A)支持高頻段(如毫米波)信號(hào)生成,可模擬5G高頻段的多載波干擾環(huán)境。
三、復(fù)雜調(diào)制信號(hào)生成:模擬高階調(diào)制干擾
5G采用256QAM等高階調(diào)制技術(shù),信號(hào)發(fā)生器需支持復(fù)雜調(diào)制信號(hào)生成:
高階調(diào)制信號(hào):通過數(shù)字上變頻(DUC)和數(shù)字下變頻(DDC)技術(shù),生成包含高階調(diào)制的信號(hào),模擬多載波干擾下的信號(hào)失真和誤碼率變化。例如,在測試5G基站的解調(diào)性能時(shí),可生成包含256QAM調(diào)制的干擾信號(hào),驗(yàn)證設(shè)備在復(fù)雜調(diào)制環(huán)境下的抗干擾能力。
調(diào)制信號(hào)庫:部分信號(hào)發(fā)生器內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制信號(hào)庫(如LTE、5G NR信號(hào)),可直接調(diào)用并調(diào)整參數(shù)(如調(diào)制方式、符號(hào)率、滾降因子),快速生成多載波干擾測試信號(hào)。
四、多通道同步與相位控制:確保干擾信號(hào)一致性
在MIMO測試中,多通道信號(hào)的同步和相位一致性對(duì)干擾模擬的準(zhǔn)確性至關(guān)重要:
時(shí)鐘同步:通過共享高精度10MHz參考源,確保多臺(tái)信號(hào)發(fā)生器的時(shí)鐘同步,避免因時(shí)鐘偏差導(dǎo)致的信號(hào)相位誤差。
觸發(fā)同步:利用外部觸發(fā)信號(hào)(如TTL電平)實(shí)現(xiàn)多通道信號(hào)的精確時(shí)序?qū)R,確保干擾信號(hào)與被測設(shè)備信號(hào)的同步性。
相位噪聲優(yōu)化:選擇低相位噪聲的信號(hào)發(fā)生器(如相位噪聲≤-135dBc/Hz@1kHz),減少干擾信號(hào)的相位抖動(dòng),提高測試精度。
五、實(shí)際測試場景與信號(hào)組合
在5G通信測試中,信號(hào)發(fā)生器需結(jié)合具體場景模擬多載波干擾,例如:
基站測試:生成包含多個(gè)成員載波的聚合信號(hào),模擬用戶設(shè)備在不同載波間的切換和干擾,驗(yàn)證基站的載波聚合調(diào)度算法和抗干擾能力。
終端測試:生成寬帶噪聲信號(hào)疊加高階調(diào)制干擾,模擬復(fù)雜電磁環(huán)境下的信號(hào)傳輸,測試終端的解調(diào)性能和誤碼率。
MIMO測試:通過多臺(tái)信號(hào)發(fā)生器生成同步的多通道信號(hào),模擬大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中的多載波干擾,驗(yàn)證天線陣列的波束賦形和干擾抑制能力。