精確測量WiMAX信道功率的方法

圖3 從上到下顯示的依次是WiMAX猝發(fā)脈沖的正峰值檢波、平均值檢波和負(fù)峰值檢波跡線。

注意：為了顯示跡線的區(qū)別，這里將分辨率帶寬設(shè)置為3 MHz

對于噪聲信號(hào)或近似于噪聲的信號(hào)(如許多數(shù)字調(diào)制信號(hào))來說，使用平均值檢波器可獲得平均功率數(shù)據(jù)的最佳結(jié)果，顯示的跡線點(diǎn)是采樣數(shù)據(jù)的平均值。圖 3顯示了使用不同類型檢波器處理WiMAX信號(hào)所獲得的不同跡線顯示。

分辨率帶寬

功率測量通常是指某一帶寬內(nèi)的測量。同樣，頻譜分析儀上顯示的跡線點(diǎn)也要通過分辨率帶寬(RBW)濾波器進(jìn)行解讀。對于連續(xù)波信號(hào)來說，降低RBW 會(huì)得到更好的信噪比，因而使測量結(jié)果看上去更平滑。對于近似于噪聲的信號(hào)來說，擴(kuò)大RBW可以在平均檢波bucket中獲得更平均的值，也可使用窄視頻帶寬(VBW)濾波器獲得更平滑的測量結(jié)果。使用更窄RBW的缺點(diǎn)是花費(fèi)的測量時(shí)間更長。

在進(jìn)行信道功率測量時(shí)，頻譜分析儀用戶應(yīng)根據(jù)其無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)置RBW。例如，某個(gè)給定標(biāo)準(zhǔn)的專用頻譜輻射(SEM)測試文檔通常包括測量所需要的 RBW設(shè)置。取決于信號(hào)的頻率范圍，在整個(gè)測量掃寬內(nèi)，SEM測試的RBW設(shè)置還可能會(huì)隨著頻率的變化而變化。如果未指定RBW，建議用戶最好為其信號(hào)表征設(shè)置RBW。對于窄帶寬(CW)信號(hào)來說，最好使用窄RBW濾波器；對于近似于噪聲的信號(hào)(例如WiMAX信號(hào))來說，通常最好使用較寬的RBW。

平均值技術(shù)

現(xiàn)代頻譜分析儀使用多種方法來求取信號(hào)的平均值，使信號(hào)變得更加平滑。采樣最終在頻譜分析儀上顯示為跡線點(diǎn)的方式在很大程度上取決于平均值技術(shù)，主要涉及的參數(shù)有掃描時(shí)間、視頻帶寬等。

掃描時(shí)間

現(xiàn)代頻譜分析儀通常每秒可進(jìn)行數(shù)百萬次采樣。假設(shè)選擇平均值檢波，如果增加掃描次數(shù)，那么在顯示跡線點(diǎn)之前的一段時(shí)間(bucket)內(nèi)取平均值的數(shù)據(jù)采樣數(shù)量會(huì)隨之增加。采樣量越大，所顯示的平均點(diǎn)就越趨向于一致，最終顯示的跡線就越平滑。

視頻帶寬

頻譜分析儀中的VBW濾波器可以減小測量電平的差異，并且在掃描次數(shù)增加時(shí)仍保持相同的作用。傳統(tǒng)頻譜分析儀和許多現(xiàn)代化頻譜分析儀都是在顯示標(biāo)度的級(jí)別上執(zhí)行VBW過濾，因此可能會(huì)造成功率測量問題。

頻譜分析儀的測量結(jié)果既能用對數(shù)(dB)表示，也能用線性度(電壓線性度)表示。因?yàn)閂BW濾波是一種求取平均值的過程，在這些級(jí)別上進(jìn)行任何平均值計(jì)算，都有可能出現(xiàn)誤差。例如，在噪聲或近似于噪聲信號(hào)的對數(shù)平均值計(jì)算中可能發(fā)生-2.51 dB的誤差。

因此在進(jìn)行功率測量時(shí)，最好在功率標(biāo)度上使用VBW濾波器。某些現(xiàn)代化分析儀例如Agilent PSA頻譜分析儀和X系列信號(hào)分析儀，可在功率標(biāo)度上使用其VBW濾波器，從而避免了這些實(shí)質(zhì)性的誤差。即便如此，平均值檢波器依然是使結(jié)果變得平滑的一個(gè)出色工具，并且可在所有配備VBW檢波器的分析儀中使用。