前面的頻譜發(fā)射我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了占用帶寬、帶外發(fā)射和雜散發(fā)射,今天是頻譜發(fā)射的最后一部分內(nèi)容:互調(diào)。在很多的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中,都有互調(diào)測(cè)試的相關(guān)內(nèi)容,但測(cè)試條件、測(cè)試要求和測(cè)試方法都不盡相同。我們可以不必糾結(jié)互調(diào)是否有某種固定的說(shuō)法,而是關(guān)注和了解它在不同的應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)中的具體規(guī)定即可。因?yàn)榧幢阃?GPP標(biāo)準(zhǔn),終端和基站的互調(diào)測(cè)試條件和測(cè)試要求及方法都有很大差別。
01—互調(diào)的基本概念
對(duì)于5G終端而言,互調(diào)性能是為了衡量UE發(fā)射機(jī)抑制器件產(chǎn)生非線性信號(hào)的能力,驗(yàn)證 UE 發(fā)射互調(diào)產(chǎn)物不超過(guò)測(cè)試要求中的規(guī)定值。而發(fā)射互調(diào)產(chǎn)物是由主發(fā)射信號(hào)和通過(guò)UE天線到達(dá)發(fā)射機(jī)的干擾信號(hào)所引起。
下面我們先來(lái)了解互調(diào)(intermodulation)中的基本概念:
每當(dāng)兩個(gè)頻率分別為F1和F2的信號(hào)在非線性電路中混合在一起時(shí),就會(huì)發(fā)生互調(diào)并根據(jù) mF1 ± nF2 規(guī)則產(chǎn)生一些互調(diào)產(chǎn)物,(m + n)就是總的互調(diào)階數(shù)。其中 m 和 n 為0、1、2、3、4、5......的整數(shù)。例如下面給出了三階和五階互調(diào)產(chǎn)物的頻率計(jì)算。
三階Third-order: 2F1 ± F2,2F2 ± F1; 五階Fifth-order: 3F1 ± 2F2,3F2 ± 2F1;
互調(diào)是一個(gè)典型而真實(shí)的1+1>2的例子,那么,非線性是什么呢?
可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的方式來(lái)區(qū)分線性和非線性系統(tǒng):具有線性傳輸特性的系統(tǒng)對(duì)于輸入信號(hào)只產(chǎn)生幅度和相位的變化,而不會(huì)產(chǎn)生新的頻率成分;而非線性系統(tǒng)能對(duì)輸入信號(hào)的頻率進(jìn)行搬移,或產(chǎn)生新的頻率成份,如諧波和互調(diào)。所以從總能量的角度看,并沒(méi)有一加一大于二,而是原本有用的功率被耗散到了其他不需要的頻率上并對(duì)其他系統(tǒng)產(chǎn)生了干擾。所以我們要優(yōu)化系統(tǒng)限制互調(diào)產(chǎn)物。
下圖中給出的是從基波(Fundamental)到二階(2nd order)、三階(3rd order)以及五階(5th order)的互調(diào)產(chǎn)物,當(dāng)然還可以有七階和九階。。。只不過(guò)三階和五階距離基波頻率最為接近,影響也最大,所以也更容易受到關(guān)注。
給一個(gè)具體的計(jì)算實(shí)例,針對(duì)F1=925MHz,F(xiàn)2=960MHz,則3階和5階以及7階的互調(diào)頻率分別為下圖所示:
上面的兩張圖,貌似會(huì)誤導(dǎo)我們產(chǎn)生一個(gè)概念,那就是產(chǎn)生互調(diào)的兩個(gè)頻率成分F1和F2的功率應(yīng)該是相同的,但事實(shí)并不一定是這樣。繼續(xù)來(lái)看NR終端的互調(diào)測(cè)試。
02—NR UE 互調(diào)測(cè)試要求
UE 發(fā)射互調(diào)的定義是,在每個(gè)發(fā)射機(jī)天線端口添加干擾 CW 信號(hào),互調(diào)產(chǎn)物的平均功率與想要信號(hào)的平均功率之比。想要的信號(hào)功率和互調(diào)產(chǎn)物功率都是通過(guò) NR 矩形濾波器測(cè)量的測(cè)量帶寬內(nèi)功率。接下來(lái)我們具體看一下5G UE的發(fā)射機(jī)互調(diào)的測(cè)試要求,如下表所示:
具體分析如下:
主信號(hào)(wanted signal):就是主信道上發(fā)射的信號(hào),帶寬為BWChannel。我們可以把它作為下圖的F2;
干擾信號(hào)(Interference signal):就是在UE發(fā)射機(jī)端口添加的干擾信號(hào),可以把它作為下圖的F1,它的具體頻率點(diǎn)距離F2有一定的頻率偏移(frequency offset),上表中規(guī)定的有兩種offset,即:BWChannel和2×BWChannel。下圖中給出的是頻率偏移為BWChannel的情況。
干擾信號(hào)的類型:CW波;
干擾信號(hào)的功率:-40dBc,即比主信號(hào)低40dB;也就是說(shuō)產(chǎn)生互調(diào)的兩個(gè)信號(hào)并不是同樣功率大小的信號(hào),這也是充分考慮了終端的應(yīng)用場(chǎng)景,由于鄰近的干擾信號(hào)一般從UE的天線端口耦合進(jìn)入到發(fā)射機(jī),所以一般要比主信號(hào)低。
互調(diào)產(chǎn)物的功率:要求當(dāng)干擾信號(hào)頻率offset為BWChannel時(shí),互調(diào)產(chǎn)物的平均功率與想要信號(hào)的平均功率之比< -29dBc;當(dāng)干擾信號(hào)頻率offset為2×BWChannel時(shí),互調(diào)產(chǎn)物的平均功率與想要信號(hào)的平均功率之比-35dBc。
測(cè)量帶寬MBW=REF_SCS*(12*NRB+1)/1000,其中REF_SCS=15kHz@5~50M帶寬,REF_SCS=30kHz@60~100M帶寬。
測(cè)量點(diǎn):在哪里開(kāi)始測(cè)量呢?如果干擾信號(hào)的頻率偏移為BWChannel,則測(cè)量點(diǎn)就在距離信道中心頻率BWChannel和2×BWChannel處開(kāi)始掃描;如果干擾信號(hào)的frequency offset為2×BWChannel,則測(cè)量點(diǎn)就在距離信道中心頻率2×BWChannel和4×BWChannel處開(kāi)始掃描。這里在標(biāo)準(zhǔn)中有缺失的是,并未給出具體的終止掃描測(cè)量頻率點(diǎn)。
以下是測(cè)試配置:RB是inner full,對(duì)于n28頻段的30MHz信道帶寬,使用靠近低段測(cè)試頻率進(jìn)行測(cè)試 。
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原文標(biāo)題:一起來(lái)學(xué)5G終端射頻標(biāo)準(zhǔn)(頻譜發(fā)射-互調(diào))
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