基站射頻自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)解決方案

     本文介紹了一種基站射頻自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的解決方案，并對(duì)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(dòng)測(cè)試系統(tǒng)由頻譜分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀、信號(hào)源、功率計(jì)、裝有自動(dòng)測(cè)試軟件的服務(wù)器、射頻開(kāi)關(guān)、不同規(guī)格的濾波器和衰減器組成。能夠根據(jù)我國(guó)目前基站/直放站射頻行業(yè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家無(wú)線(xiàn)電委員會(huì)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(jiàn)類(lèi)型基站和直放站的自動(dòng)測(cè)試，同時(shí)具有手動(dòng)測(cè)試的功能。自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)GPIB總線(xiàn)與測(cè)試儀表進(jìn)行通信，當(dāng)被測(cè)設(shè)備連接到測(cè)試系統(tǒng)后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)被測(cè)設(shè)備的類(lèi)型和測(cè)試項(xiàng)目自動(dòng)選擇射頻開(kāi)關(guān)通路，并通過(guò)相應(yīng)的衰減器和濾波器連接到測(cè)試儀表上。運(yùn)行前系統(tǒng)首先進(jìn)行自校準(zhǔn)，測(cè)試結(jié)束后能對(duì)結(jié)果自動(dòng)生成Word文檔，自動(dòng)存儲(chǔ)和打印。本系統(tǒng)支持標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試和自定義測(cè)試兩種模式。自定義測(cè)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(shí)監(jiān)視功能。同時(shí)，系統(tǒng)提供手動(dòng)測(cè)試功能模塊，用戶(hù)可以自行設(shè)置參數(shù)，通過(guò)頻譜分析儀對(duì)被測(cè)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(cè)試。系統(tǒng)軟件可以提供通過(guò)LAN對(duì)儀表的遠(yuǎn)程操作功能，能夠通過(guò)LAN實(shí)現(xiàn)中控室對(duì)試驗(yàn)室的遠(yuǎn)程控制測(cè)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(dòng)測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成

　　測(cè)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(cè)試，并可最大限度的實(shí)現(xiàn)測(cè)試的自動(dòng)化。其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為：涵蓋范圍廣，測(cè)試類(lèi)型全；自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單，界面友好；配置靈活，易于隨測(cè)試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的修改而升級(jí)；具有自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，測(cè)試精度高；具有LAN接口，能把多個(gè)分散的實(shí)驗(yàn)室組成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)測(cè)試數(shù)據(jù)共享。

　　一、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

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

　　二、測(cè)試儀表的選擇

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

　　三、射頻開(kāi)關(guān)系統(tǒng)

　　射頻開(kāi)關(guān)系統(tǒng)是整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，它集成了射頻開(kāi)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(kāi)關(guān)控制電路，完成測(cè)試通路選擇、濾波等功能。
　　RFInput(射頻輸入)：被測(cè)設(shè)備的發(fā)射端口通過(guò)此接口連接到本測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試；

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

　　SG(信號(hào)源)：射頻單元的信號(hào)源輸入端口，應(yīng)連接到系統(tǒng)信號(hào)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(cè)試項(xiàng)目連接好測(cè)試儀表和被測(cè)設(shè)備后，系統(tǒng)控制臺(tái)通過(guò)GPIB控制射頻接口單元的動(dòng)作，對(duì)射頻開(kāi)關(guān)的控制綜合考慮了以下四個(gè)因素：測(cè)試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、被測(cè)設(shè)備類(lèi)型、測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試頻率。系統(tǒng)每次運(yùn)行前自動(dòng)對(duì)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(cè)試精度。

　　四、自動(dòng)測(cè)試軟件

　　自動(dòng)測(cè)試軟件是整個(gè)系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，它能夠根據(jù)不同的測(cè)試設(shè)備類(lèi)型對(duì)測(cè)試儀表和射頻開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，完成整個(gè)測(cè)試流程，測(cè)試結(jié)果的數(shù)據(jù)和圖形保存到SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)中，并能夠自動(dòng)生成報(bào)告。自動(dòng)測(cè)試軟件從功能上可劃分為四個(gè)部分：系統(tǒng)管理、在線(xiàn)測(cè)試、離線(xiàn)測(cè)試、查看報(bào)告。如圖3所示。

　　自動(dòng)測(cè)試軟件帶有權(quán)限的管理，分為三級(jí)：管理員、測(cè)試人員和訪(fǎng)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(cè)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(fǎng)客的權(quán)限最低，只能進(jìn)行離線(xiàn)測(cè)試和報(bào)告查詢(xún)。


　　圖3自動(dòng)測(cè)試軟件組成模塊

　　圖4所示是被測(cè)設(shè)備自動(dòng)測(cè)試的流程。測(cè)試人員首先按系統(tǒng)提示連接被測(cè)設(shè)備，填寫(xiě)必要的測(cè)試信息，然后按用戶(hù)的需求選擇測(cè)試項(xiàng)目，既可以按照標(biāo)準(zhǔn)選擇全部測(cè)試項(xiàng)目，也可以根據(jù)需求選擇部分測(cè)試項(xiàng)目。測(cè)試過(guò)程中系統(tǒng)軟件會(huì)根據(jù)不同的測(cè)試項(xiàng)目自動(dòng)設(shè)置開(kāi)關(guān)和儀表參數(shù)。測(cè)試結(jié)束后，系統(tǒng)會(huì)提示用戶(hù)保存測(cè)試結(jié)果，將測(cè)試結(jié)果和部分測(cè)試圖形保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。對(duì)于保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中的測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)試人員可以隨時(shí)進(jìn)行查詢(xún)，并生成word型的測(cè)試報(bào)告。




　　圖4在線(xiàn)測(cè)試流程圖

　　五、總結(jié)

　　該基站射頻自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)安裝于一個(gè)大型測(cè)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(cè)試軟件能根據(jù)用戶(hù)要求完成標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)基站的各測(cè)試項(xiàng)目。該測(cè)試軟件采用中文界面設(shè)計(jì)，操作簡(jiǎn)便，既可以一次完成基站、直放站全套測(cè)試項(xiàng)目的自動(dòng)測(cè)試及結(jié)果輸出，也可以進(jìn)行某項(xiàng)指標(biāo)的單項(xiàng)測(cè)試。測(cè)試系統(tǒng)間的切換﹑測(cè)試通路的選擇和通信鏈路的建立，通過(guò)軟件控制儀表和射頻接口單元自動(dòng)完成，不需要進(jìn)行手動(dòng)連接。測(cè)試結(jié)果的儲(chǔ)存、打印和存檔可以通過(guò)系統(tǒng)控制軟件的圖形界面方便的進(jìn)行。