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射頻測試基礎項目——功率譜密度測試

2018-09-07

  無線通信產(chǎn)品在其的工作頻段中,每單位頻點所攜帶的能量(功率)我們稱為功率譜密度(power spectral density, PSD)。一般來說這個能量是不固定的,會隨著產(chǎn)品帶寬的不同功率也就不同,在各國針對無線產(chǎn)品的標準中對功率譜密度都有一定的限制值。因此功率譜密度測試在射頻測試中是個基礎測試項目。

  功率譜密度測試一般僅限于非跳頻模式下的產(chǎn)品,最典型的產(chǎn)品就是WIFI產(chǎn)品。在美國FCC標準Part15C(e)與2012年新出的FCC標準558074中都有相應的要求。其基本測試方法是一致的,不同之處主要在于參數(shù)的設置有所差異。另外歐洲標準EN300 328中也有針對功率譜密度的測試要求。兩個標準不同不同之處是功率譜密度最大限制值在歐標中為不超過10dBm,而在美標Part15C(e)中功率譜密度最大限制不能超過8dBm。

  下圖1是標準Part15C(e)測試WIFI的一個結果,從圖上我們可以清楚的看到被測產(chǎn)品功率譜密度的大小。

  圖1就是WIFI產(chǎn)品的PSD測試結果

 

1.jpg

 圖1

  具體測試流程如下:

  1,首先我們要在屏蔽室中搭建測試系統(tǒng),所用到的測試設備包括了頻譜儀、衰減器(將功率衰減大的一端接到頻譜儀器上,防止功率過大而燒壞頻譜儀)如圖2。

 2.jpg 圖2

  2,通過軟件將被測EUT進入測試模式,使得EUT能夠控制自動長發(fā)模式,從而能控制WIFI的功率、信道,如果通信不暢建議檢查測試軟件設置參數(shù)是否正確。

  3,進入頻譜儀的frequency center選件中設置要測試的中心頻率,然后進入BW選件中設置RBW與VBW,這里將RBW、VBW設置為100KHz(標準規(guī)定RBW≥VBW)。

  4,設置Span的寬度為1.5MHz。需要注意的是所設置的Span為占用帶寬的5-30%,所以我門必須在測試完6dBm占用帶寬(WIFI的占用高帶寬為6dBm占用帶寬)后然后設置PSD的Span。

  5,進入頻譜儀offset選項設置補償值(Cable線的路徑損耗),最后進入max hold選項peak一個最大點,這一點就是要取的功率譜密度值。

  針對2012年新推出的FCC標準558074中,我們可以在下圖3中的結果看出不同。

3.jpg

  圖3

  其測試流程如下:

  1,我門測試的時候同樣要在屏蔽室中搭建測試環(huán)境(如圖2),唯一不同的是頻譜儀的參數(shù)設置不同。

  2,通過軟件控制,使EUT進入測試模式,然后控制EUT的最大功率發(fā)射與信道控制。

  3,同樣進入頻譜儀的frequency center選件中設置要測試的中心頻率,然后進入BW選件中設置RBW與VBW, 看圖3的設置RBW=100KHz、VBW=300KHz。在這里2012年新出的FCC標準558074特別指出了RBW=100KHz、VBW≥300KHz。

  4,設置Span的寬度,Span的寬度應為占用帶寬5-30%之間。

  5,進入頻譜儀offset選項設置補償值(Cable線的路徑損耗),然后進入Trace選項,最后max hold標出最大點。

  以上的兩個測試我們可以清楚的看出,兩個標準的測試方法一摸一樣,不同的就是RBW與VBW的設置。 但從結果可以看出測出的圖形完全不同,PSD的值也完全不一樣,中間相差有幾個dB,所以我們不能把這兩種方法相互替代。

  雖然Part 15c(e)的測試方法與2012年新出的FCC標準558074測試方法相同,但是結果會完全不一樣,不能混為一談,否則所測的結果會相差很遠。


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