基站射頻自動測試系統(tǒng)解決方案

     本文介紹了一種基站射頻自動測試系統(tǒng)的解決方案，并對其組成、工作原理以及該方案的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)闡述。 
　　該基站射頻自動測試系統(tǒng)由頻譜分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀、信號源、功率計(jì)、裝有自動測試軟件的服務(wù)器、射頻開關(guān)、不同規(guī)格的濾波器和衰減器組成。能夠根據(jù)我國目前基站/直放站射頻行業(yè)檢測標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)和國家無線電委員會的相關(guān)規(guī)定完成CDMA2000基站、CDMA基站、MA直放站、CDMA基站、基站、SM直放站和PHS基站共七種常見類型基站和直放站的自動測試，同時具有手動測試的功能。自動測試系統(tǒng)通過GPIB總線與測試儀表進(jìn)行通信，當(dāng)被測設(shè)備連接到測試系統(tǒng)后，系統(tǒng)會根據(jù)被測設(shè)備的類型和測試項(xiàng)目自動選擇射頻開關(guān)通路，并通過相應(yīng)的衰減器和濾波器連接到測試儀表上。運(yùn)行前系統(tǒng)首先進(jìn)行自校準(zhǔn)，測試結(jié)束后能對結(jié)果自動生成Word文檔，自動存儲和打印。本系統(tǒng)支持標(biāo)準(zhǔn)測試和自定義測試兩種模式。自定義測試允許非標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置及限值的修改，并具有實(shí)時監(jiān)視功能。同時，系統(tǒng)提供手動測試功能模塊，用戶可以自行設(shè)置參數(shù)，通過頻譜分析儀對被測設(shè)備進(jìn)行分析，并可以完成峰值功率、信道功率、占用帶寬、鄰道功率比、諧波等常用功能的測試。系統(tǒng)軟件可以提供通過LAN對儀表的遠(yuǎn)程操作功能，能夠通過LAN實(shí)現(xiàn)中控室對試驗(yàn)室的遠(yuǎn)程控制測試。本系統(tǒng)使用50Ω射頻連接，最大輸入功率60W(CW)。系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。




　　圖1基站射頻自動測試系統(tǒng)構(gòu)成

　　測試系統(tǒng)可全面涵蓋各通信系統(tǒng)基站射頻的各項(xiàng)參數(shù)的測試，并可最大限度的實(shí)現(xiàn)測試的自動化。其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為：涵蓋范圍廣，測試類型全；自動化程度高，操作簡單，界面友好；配置靈活，易于隨測試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的修改而升級；具有自動校準(zhǔn)系統(tǒng)，測試精度高；具有LAN接口，能把多個分散的實(shí)驗(yàn)室組成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)測試數(shù)據(jù)共享。

　　一、測試標(biāo)準(zhǔn)

　　該測試系統(tǒng)所采用的測試標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)基站/直放站射頻行業(yè)檢測標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)和國家無線電委員會的相關(guān)規(guī)定。在測試過程中，對于同一個被測設(shè)備可以選擇不同的測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。對于同一個測試標(biāo)準(zhǔn)，既可按照標(biāo)準(zhǔn)要求測試全部的測試項(xiàng)目，也可以根據(jù)自身需要選擇部分測試項(xiàng)目，具有較大的靈活性。另外，測試系統(tǒng)還提供了testcase的存儲功能,，通過該功能可以很方便的調(diào)用以往的測試項(xiàng)目和參數(shù)。系統(tǒng)采用文本方式記錄測試項(xiàng)目和對應(yīng)測試標(biāo)準(zhǔn)的限值，便于隨標(biāo)準(zhǔn)的更新對測試參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

　　二、測試儀表的選擇

　　該系統(tǒng)所采用的測試儀表主要有：頻譜分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀、信號源和功率計(jì)。第二代、第二代半和第三代移動通信終端設(shè)備檢測和基站設(shè)備檢測系統(tǒng)的測試頻率范圍應(yīng)滿足400MHz～2600MHz.。雜散發(fā)射測試范圍應(yīng)高于12.75GHz。 綜合考慮目前主流的無線綜合測試儀各自的優(yōu)勢，系統(tǒng)所采用儀表見表1。

　　三、射頻開關(guān)系統(tǒng)

　　射頻開關(guān)系統(tǒng)是整個測試系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，它集成了射頻開關(guān)、濾波器、衰減器、隔離器、環(huán)形器等射頻器件以及射頻開關(guān)控制電路，完成測試通路選擇、濾波等功能。
　　RFInput(射頻輸入)：被測設(shè)備的發(fā)射端口通過此接口連接到本測試系統(tǒng)測試；

　　RFOutput(射頻輸出)：本系統(tǒng)信號源的輸出端口，通常情況下不連接，測量直放站時提供給被測直放站源信號；

　　SG(信號源)：射頻單元的信號源輸入端口，應(yīng)連接到系統(tǒng)信號源E4438C；

　　SAInput(頻譜分析儀輸入)：應(yīng)連接到系統(tǒng)頻譜分析儀的RF輸入口；

　　NAInput(網(wǎng)絡(luò)分析儀輸入)：應(yīng)連接到系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分析分析儀的RF輸入口；

　　12VDC(12V直流接口)：應(yīng)連接到系統(tǒng)的直流源(12V)。

　　根據(jù)測試項(xiàng)目連接好測試儀表和被測設(shè)備后，系統(tǒng)控制臺通過GPIB控制射頻接口單元的動作，對射頻開關(guān)的控制綜合考慮了以下四個因素：測試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、被測設(shè)備類型、測試項(xiàng)目和測試頻率。系統(tǒng)每次運(yùn)行前自動對射頻接口單元的射頻連接通路進(jìn)行校準(zhǔn)，從而保證系統(tǒng)的測試精度。

　　四、自動測試軟件

　　自動測試軟件是整個系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，它能夠根據(jù)不同的測試設(shè)備類型對測試儀表和射頻開關(guān)進(jìn)行控制，完成整個測試流程，測試結(jié)果的數(shù)據(jù)和圖形保存到SQLServer數(shù)據(jù)庫中，并能夠自動生成報(bào)告。自動測試軟件從功能上可劃分為四個部分：系統(tǒng)管理、在線測試、離線測試、查看報(bào)告。如圖3所示。

　　自動測試軟件帶有權(quán)限的管理，分為三級：管理員、測試人員和訪客。管理員具有最高的管理權(quán)限，能夠使用軟件的所有功能；測試人員權(quán)限次之，除了不具備系統(tǒng)管理的權(quán)限外，其他的權(quán)限都具備；訪客的權(quán)限最低，只能進(jìn)行離線測試和報(bào)告查詢。


　　圖3自動測試軟件組成模塊

　　圖4所示是被測設(shè)備自動測試的流程。測試人員首先按系統(tǒng)提示連接被測設(shè)備，填寫必要的測試信息，然后按用戶的需求選擇測試項(xiàng)目，既可以按照標(biāo)準(zhǔn)選擇全部測試項(xiàng)目，也可以根據(jù)需求選擇部分測試項(xiàng)目。測試過程中系統(tǒng)軟件會根據(jù)不同的測試項(xiàng)目自動設(shè)置開關(guān)和儀表參數(shù)。測試結(jié)束后，系統(tǒng)會提示用戶保存測試結(jié)果，將測試結(jié)果和部分測試圖形保存到數(shù)據(jù)庫中。對于保存到數(shù)據(jù)庫中的測試數(shù)據(jù)，測試人員可以隨時進(jìn)行查詢，并生成word型的測試報(bào)告。




　　圖4在線測試流程圖

　　五、總結(jié)

　　該基站射頻自動測試系統(tǒng)安裝于一個大型測試機(jī)柜內(nèi)，系統(tǒng)的運(yùn)行由高性能工作站集中控制，測試軟件能根據(jù)用戶要求完成標(biāo)準(zhǔn)中對基站的各測試項(xiàng)目。該測試軟件采用中文界面設(shè)計(jì)，操作簡便，既可以一次完成基站、直放站全套測試項(xiàng)目的自動測試及結(jié)果輸出，也可以進(jìn)行某項(xiàng)指標(biāo)的單項(xiàng)測試。測試系統(tǒng)間的切換﹑測試通路的選擇和通信鏈路的建立，通過軟件控制儀表和射頻接口單元自動完成，不需要進(jìn)行手動連接。測試結(jié)果的儲存、打印和存檔可以通過系統(tǒng)控制軟件的圖形界面方便的進(jìn)行。