RSA5000實時頻譜分析儀在無線收發系統測試方案
相對于有線通信來說，無線通信有著無需傳播介質、無需布線、成本低廉、適應能力強等優點。因此無線收發系統被廣泛應用在現代社會中，包括物聯網、無線通信設備、遙控器、智能家居、工業自動化、醫療設備等領域。它們為人們提供了更加便捷、靈活的通信方式，促進了信息交流和設備之間的互聯互通。
本次客戶需要對待測物進行無線收發系統測試，基于客戶測試場景與實際測試需求，普源精電提供了相應的測試解決方案。
客戶案例
無線收發系統測試
為確保無線系統在信息發射、傳輸以及接收的環節中不出錯，就需要進行無線收發系統測試，主要包含三部分：
1.無線信號發射測試，是對設備發射的無線信號質量進行測試和評估的過程。
2.無線信號接收測試，是對無線設備接收信號能力進行測試和評估的過程。
3.天線測試，如下圖所示：
▲無線收發測試
測試挑戰：
1.無線傳輸中調制是必不可少的一環，但不同的產品、不同環境及不同應用所涉及的調制也五花八門。例如模擬調制AM、FM多用于無線廣播電臺；簡單的數字調制ASK、FSK多用于遙控器、遙控鑰匙、ETC、停車收費系統、門禁、無線抄表等應用中；除此之外還有較復雜的數字調制，如QAM、QPSK、4FSKD等等，此類復雜調制多用于有標準的通信協議中，如手機通信、Zigbee、藍牙、WIFI等等。
2.復雜的數字調制多數是瞬時信號，間歇性發射，信號活躍時間短，而普通掃頻式頻譜儀無法完整捕獲信號。
3.大多數的復雜調制有自己特有的協議方式，例如Zigbee、WIFI等，常規的IQ調制無法模擬這個信號。
解決方案
無線收發系統測試
發射測試
發射測試主要包含頻率、功率、解調等測試，所以常用頻譜儀來測試。和常用的模擬和掃頻頻譜儀相比，RIGOL的RSA系列實時頻譜儀在9KHz~6.5GHz頻率范圍內能很好地滿足發射測試中的應用需求。
▲掃頻模式和實時模式測試對比
通過對比可以看到，RIGOL實時頻譜儀POI時間7.45μs，可以很好的捕獲無線測試瞬時信號，顯示還原信號最真實的頻率分布譜線，同時頻譜儀包含高級測量功能，可以快速測試時域功率、鄰道功率、多通道功率、占用帶寬、發射帶寬、載噪比等參數，滿足無線信號的多種專用參數測試需求。
▲RIGOL頻譜儀掃頻、實時和高級測量功能
同時，RIGOL實時頻譜儀還包含ADM解調功能和VSA信號分析功能：
?ADM解調功能，能解調分析AM、FM、PM信號的調制參數，通過對解調參數的分析，能更好的判斷發射設備的性能。
?VSA信號分析功能，能解調分析常見的IQ調制信號，包括ASK、FSK、PSK、QAM信號，這樣就能對一些復雜數字調制信號進行分析，觀察信號的星座圖，眼圖等參數，測試解調數據以及EVM。
接收測試
接收靈敏度測試是無線系統中測試技術最復雜的部分。業內往往使用誤碼儀直接測試，但是誤碼儀的測試頻率范圍、調制方式等都受到限制，而且成本高昂。RIGOL推出的接收靈敏度測試方案測試流程如下：
▲RIGOL接收靈敏度測試方案
該方案有以下優點：
·數據長度更長，RIGOL的函數任意波形發生器提供最高512M的數據長度，可以模擬100Mbit速率數據長達50ms，更加接近于真正的隨機序列數據；
·射頻信號功率、頻率范圍廣，本案例中信號調制主要由RIGOL的DSG家族產品實現，該系列產品可以提供1.5GHz~20GHz的頻率選擇范圍，功率低至-130dBm，基本覆蓋絕大多數應用場景；
·調制方式可選擇性高，RIGOL提供的射頻信號源均可以選配IQ調制功能，可以有效模擬如QAM、QPSK、4FSK等復雜調制信號；
·成本極低，以433MHz的FSK調制接收靈敏度為例，我們稱之為“最小系統”，相對于誤碼儀測試成本下降十倍以上。
天線測試
天線作為無線收發系統中的一個重要載體，承擔著發射信號、接收信號的重要作用。天線測試中，駐波比是最重要的一個測試參數。天線駐波比測試大多采用矢網來完成，但是成本較高，而且對矢網的利用率比較低。RIGOL測試天線駐波比有兩種可選方案：
?DSA-TG系列頻譜儀加電橋來完成天線駐波比測試，該方案可以實現7.5GHz范圍內的天線測量。
?發射測試中用到的RSA5000N系列實時頻譜儀，該機器不僅可以完成發射測試中的ADM模擬解調、VSA矢量信號解調，還具有簡單的VNA矢網模式，可以輕松勝任6.5GHz頻率范圍內天線駐波比測試。
▲RIGOL接收靈敏度測試方案
這兩種方案相對于專業矢網來說，都有效的節約了綜合成本，可完成多項測試。
發射/天線測試
RSA5000系列頻譜分析儀
在無線收發系統測試中，發射和天線測試都需要選擇實時頻譜分析儀，以更好地捕獲無線測試瞬時信號，顯示還原最真實的頻率分布譜線，同時對常見的調制信號進行解調。
產品支持：
RIGOL RSA5000
實時頻譜分析儀
產品特點：
■頻率范圍最高可達6.5GHz
■顯示平均噪聲電平DANL<-165dBm（典型值）
■相位噪聲<-108dBc/Hz（典型值）
■實時分析帶寬可達40MHz
■RTSA/EMI/VNA/VSA分析功能
■10.1英寸多點觸摸屏，支持手勢操作
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