在5G通信測試中，信號發(fā)生器的多載波干擾會通過破壞子載波正交性、引發(fā)相位噪聲、增加信號失真風險等方式，直接影響測試結(jié)果的準確性，進而可能導(dǎo)致對設(shè)備性能的誤判或測試效率的降低。以下從技術(shù)原理和實際影響兩個層面展開分析：
一、多載波干擾的技術(shù)本質(zhì)
5G通信的核心技術(shù)之一是正交頻分復(fù)用（OFDM），其通過將高速數(shù)據(jù)流分解為多個低速子數(shù)據(jù)流，并分別調(diào)制到正交子載波上并行傳輸，從而對抗多徑干擾和頻率選擇性衰落。然而，多載波干擾會破壞這種正交性，導(dǎo)致以下問題：
子載波間干擾（ICI）
當信號發(fā)生器生成的多載波信號存在頻率偏移、相位噪聲或采樣時鐘抖動時，子載波間的正交性會被破壞，引發(fā)ICI。例如，在OFDM系統(tǒng)中，若頻率偏移量達到子載波間隔的10%（即?=0.1），信干比（SIR）會從理想情況下的無窮大驟降至約20dB，導(dǎo)致誤碼率顯著上升。
相位噪聲累積
多載波信號的相位噪聲會隨載波數(shù)量增加而累積，尤其在毫米波頻段（如24GHz以上），相位噪聲對信號質(zhì)量的影響更為顯著。例如，在5G基站測試中，若信號發(fā)生器的相位噪聲水平高于-120dBc/Hz（@10kHz偏移），可能導(dǎo)致接收機解調(diào)錯誤，降低通信可靠性。
信號失真與雜散發(fā)射
多載波干擾可能引發(fā)信號頻譜擴展，導(dǎo)致雜散發(fā)射（如ACLR、OBUE）超標。例如，在5G基站發(fā)射機測試中，若多載波信號的鄰道泄漏比（ACLR）超過標準限值（如-45dBc），會干擾相鄰頻段的其他設(shè)備。
二、對5G通信測試的具體影響
- 測試結(jié)果失真
- 射頻性能測試：在測試5G基站的輸出功率、動態(tài)范圍等參數(shù)時，多載波干擾可能導(dǎo)致載波功率測量值偏離真實值。例如，若信號發(fā)生器生成的多載波信號存在功率不平衡，可能掩蓋基站功率控制算法的缺陷。
- 信號質(zhì)量評估：在測試5G信號的誤差矢量幅度（EVM）時，多載波干擾會引入額外的相位和幅度誤差。例如，在256QAM調(diào)制測試中，若EVM實際值為2%，但因多載波干擾導(dǎo)致測量值升至3%，可能誤判設(shè)備性能不達標。
- 測試效率降低
- 重復(fù)測試需求：多載波干擾可能導(dǎo)致單次測試失敗，需多次重復(fù)測試以排除干擾影響。例如，在5G協(xié)議測試中，若因多載波干擾導(dǎo)致握手流程失敗，需重新配置信號發(fā)生器參數(shù)并重啟測試，增加時間成本。
- 復(fù)雜場景模擬受限：5G測試需模擬多用戶、多載波聚合等復(fù)雜場景，但多載波干擾可能限制信號發(fā)生器的信號生成能力。例如，泰克AFG31052信號發(fā)生器雖支持256步波形序列編程，但若多載波干擾導(dǎo)致信號保真度下降，可能無法準確模擬5G NR的靈活幀結(jié)構(gòu)。
- 設(shè)備優(yōu)化與調(diào)試困難
- 干擾源定位復(fù)雜：在5G干擾排查中，多載波干擾可能掩蓋真實干擾源。例如，在基站互調(diào)干擾測試中，若信號發(fā)生器本身引入多載波干擾，可能誤判為基站無源器件（如天線、濾波器）的PIM問題。
- 算法驗證偏差：5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化需驗證干擾抑制算法（如IRC、MRC）的有效性，但多載波干擾可能導(dǎo)致算法性能評估失真。例如，在測試IRC算法時，若信號發(fā)生器生成的多載波信號存在相位噪聲，可能高估算法對干擾的抑制能力。
三、實際案例與解決方案
- 案例：5G基站射頻模塊相位噪聲超標
- 問題：某運營商在5G基站建設(shè)中，發(fā)現(xiàn)部分基站在高功率輸出時相位噪聲超出標準范圍（-130dBc/Hz @10kHz偏移）。
- 排查：通過使用高精度信號發(fā)生器作為參考源，發(fā)現(xiàn)故障源于基站射頻模塊中的功率放大器非線性失真，導(dǎo)致多載波信號相位噪聲惡化。
- 解決：更換功率放大器并優(yōu)化信號發(fā)生器的相位噪聲參數(shù)，最終使基站相位噪聲滿足標準要求。
- 解決方案：優(yōu)化信號發(fā)生器配置
- 降低相位噪聲：選擇數(shù)字合成信號發(fā)生器（如Keysight MXG系列），其相位噪聲水平可低至-145dBc/Hz（@10kHz偏移），滿足5G測試需求。
- 抑制多載波干擾：采用具有高級序列模式的信號發(fā)生器（如泰克AFG31052），通過精確控制波形序列和觸發(fā)時序，減少多載波信號間的相互干擾。
- 增強信號保真度：使用可變采樣率技術(shù)（如1μSa/s至2GSa/s），確保每個樣本在周期內(nèi)僅輸出一次，避免重復(fù)或跳采樣導(dǎo)致的信號失真。
