通信測(cè)試儀器應(yīng)用廣泛

隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和移動(dòng)通信的迅速發(fā)展，推動(dòng)著通信測(cè)試儀器向前發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，通信測(cè)試儀器已占整個(gè)電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)的左右，并已成為電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)中增長(zhǎng)zui快的一部分，其中zui引人注目的是網(wǎng)絡(luò)測(cè)試、移動(dòng)通信測(cè)試和光通信測(cè)試。

目前，數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)正從以GSM、PDC、IS-95CDMA為代表的第二代向第三代發(fā)展。據(jù)預(yù)計(jì)，移動(dòng)通信用戶數(shù)將從目前的4億增加到2004年前后的10億，移動(dòng)通信測(cè)試儀市場(chǎng)將在12億美元基礎(chǔ)上不斷增長(zhǎng)。同時(shí)移動(dòng)通信測(cè)試也正在面向第三代，移動(dòng)通信測(cè)試儀正在加快發(fā)展。通常測(cè)試儀器在模擬數(shù)字移動(dòng)通信設(shè)備的實(shí)際工作情況時(shí)必須考慮頻率和時(shí)域兩方面，現(xiàn)在第三代的開發(fā)需要新的測(cè)試儀器，因而使得數(shù)字移動(dòng)通信測(cè)試變得非常復(fù)雜。但各種通用測(cè)試儀器，如信號(hào)源、頻譜分析儀以及適合不同標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)通信測(cè)試儀器也能滿足移動(dòng)通信設(shè)備制造廠商的不同測(cè)試需要。

以下簡(jiǎn)單介紹目前國(guó)外儀器公司推出的能測(cè)試第三代移動(dòng)通信設(shè)備的測(cè)試儀器。

1.IMT2000儀器

移動(dòng)通信正在從第二代向第三代（3G）過(guò)渡。盡管第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)—－IMT2000的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有制定完，一些移動(dòng)通信測(cè)試儀器的生產(chǎn)廠商己提前開發(fā)出用于研制、生產(chǎn)測(cè)試與維護(hù)用的IMT2000儀器。

如日本安立（Anritsu）公司為了搶先占領(lǐng)IMT2000儀器市場(chǎng)，已開始在日本銷售用于第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)測(cè)試的信號(hào)源、傳輸測(cè)試儀和信令測(cè)試儀。該公司稱，一旦技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定完，它將降低這類儀器的成本，向銷售。

愛(ài)德萬(wàn)（Adventvant）公司也打算提供用于第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)測(cè)試的生產(chǎn)和維護(hù)測(cè)試儀器，包括廉價(jià)的頻譜分析儀和信號(hào)源。

美國(guó)安捷倫（Agilent）公司已開發(fā)出適合各種技術(shù)性能與標(biāo)準(zhǔn)的IMT2000儀器，包括信號(hào)源、無(wú)線綜合測(cè)試儀和中檔頻譜分析儀等。

美國(guó)泰克（Tektronix）也研制出了用于W－CDMA測(cè)試的3086型實(shí)時(shí)頻譜分析儀，并正在為美國(guó)Qualcomm無(wú)線通信公司研制其他測(cè)試第2代和3代移動(dòng)通信系統(tǒng)的儀器。

2.射頻信號(hào)源

射頻信號(hào)源也正在不斷改進(jìn)，以滿足移動(dòng)通信各種復(fù)雜的數(shù)字調(diào)制形式對(duì)它提出的新要求。此外，數(shù)字移動(dòng)通信設(shè)備的器件、部件、分系統(tǒng)測(cè)試還需要極低相位噪聲的測(cè)試信號(hào)，因此，可提供靈活的數(shù)字調(diào)制信號(hào)的高頻譜純度信號(hào)源應(yīng)運(yùn)而生了。

如HPESG系列射頻信號(hào)源新增的由4種型號(hào)組成的HPESG－AP系列模擬信號(hào)發(fā)生器，以及由4種型號(hào)組成的HPESG－DP系列數(shù)字信號(hào)發(fā)生器，通過(guò)內(nèi)部的I/Q調(diào)制器以及各種模塊進(jìn)行混合和匹配，并使用內(nèi)部雙路任意波形發(fā)生器，可以產(chǎn)生任何一種調(diào)制信號(hào)。這就意味著所有無(wú)線移動(dòng)通信測(cè)試用一種信號(hào)源就可以完成了。這些信號(hào)源提供的高頻譜純度信號(hào)使得用于接收機(jī)信道內(nèi)和信道外的測(cè)試均能滿足通信標(biāo)準(zhǔn)的要求。其中，HPESGDP系列信號(hào)源內(nèi)含產(chǎn)生所有主要通信格式（第二代通信標(biāo)準(zhǔn)GSM、IS－95CDMA等和第三代通信標(biāo)準(zhǔn)W－CDMA、CDMA2000等）信號(hào)的寬帶正交相位調(diào)制器，并且還擁有任意波形發(fā)生器和誤碼率測(cè)試儀等數(shù)字選件。這兩個(gè)系列的信號(hào)源頻率范圍為250kHz一1、2、3、4GHZ。另外，該公司還專門研制了能滿足TDMA、IS－95CDMA及W－CDMA三種制式測(cè)試需求的E4430B系列信號(hào)源。類似的移動(dòng)通信測(cè)試信號(hào)源還有許多。

如德國(guó)R/S公司的SMIG系列數(shù)字調(diào)制信號(hào)源通過(guò)內(nèi)置的寬頻帶1／Q調(diào)制器，可以模擬所有的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，其頻率范圍可達(dá)到3.3GHz。該公司的SMIQ矢量信號(hào)源加上B10和Bll選件，并利用用戶在占有時(shí)隙規(guī)定的數(shù)據(jù)內(nèi)能產(chǎn)生GSM跳頻信號(hào)。

RDL公司的DSG－2000A數(shù)字信號(hào)發(fā)生器采用數(shù)字電路和軟件，能產(chǎn)生的CDMA波形，它的頻率范圍為800－2200MHz，分辯率為100Hz。

另外還有Tektronix公司推出的能產(chǎn)生25種調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的SMT06和SME06型信號(hào)源以及日本菊水公司的2026Q型CDMA制式干擾信號(hào)發(fā)生器等。

3.頻譜分析儀

在移動(dòng)通信測(cè)試中應(yīng)用非常廣泛。

如日本Advantest公司的FSZ系列頻譜分析儀已能滿足W－CDMA制式的測(cè)試，特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)范圍寬。

Tektronix公司日前針對(duì)3086即時(shí)頻譜分析儀配備新選用性功能，可進(jìn)行碼域功率及互補(bǔ)累積分布功能測(cè)量。新功能可與3086頻譜分析儀的即時(shí)取樣圖形結(jié)合，協(xié)助第二代、第三代無(wú)線設(shè)備的工程師，以*的洞察力進(jìn)行設(shè)計(jì)。配備選件16的3086頻譜分析儀可根據(jù)公布的W－CDMA實(shí)驗(yàn)版1.1規(guī)格進(jìn)行調(diào)整。并提供3GPP信號(hào)分析的碼域功率及CCDF測(cè)量功能。

4.無(wú)線通信綜測(cè)儀

在綜合測(cè)試儀方面，美國(guó)HP公司的HPE4406A系列發(fā)射機(jī)測(cè)試儀通過(guò)按鈕可選擇W－CDMA、CDMA2000、NADC、PDC、GSM900、DCS1800和PCSl900等測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。它說(shuō)明這一綜合測(cè)試儀已能滿足第二和第三代移動(dòng)通信發(fā)射機(jī)的測(cè)試要求，可提供測(cè)試GSM、PDC和CDMA的各種移動(dòng)通信測(cè)試儀器。

如用于研究開發(fā)的有HP8920DTPHS／PDC測(cè)試系統(tǒng)和HP8924C型CDMA移動(dòng)臺(tái)測(cè)試儀（它可在很短的時(shí)間完成對(duì)CDMA制式手機(jī)的性能測(cè)試）。在生產(chǎn)測(cè)試方面，有HP8922M／S／P／RGSM測(cè)試儀、HP83220A／E型DCS／PCS測(cè)試儀、HP8923BDECT測(cè)試儀。在安裝維護(hù)方面，HP892lA型蜂窩基站測(cè)試設(shè)備已升級(jí)為TDMA／CDMA、PCS基站測(cè)試儀，并研制了HP893CDMAPCS基站測(cè)試儀（它可在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)基站發(fā)射機(jī)和手機(jī)進(jìn)行全面評(píng)估）。

為了評(píng)估移動(dòng)通信系統(tǒng)中所遇到的各種調(diào)制信號(hào)，HP公司采用了模塊化設(shè)計(jì)和軟件控制來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試儀器的多用性。該公司的HPE4406A失量信號(hào)分析儀的設(shè)置稍作改變就能測(cè)試各種無(wú)線通信格式。它與ESG系列數(shù)字信號(hào)發(fā)生器一起能評(píng)估所有形式的無(wú)線通信基站發(fā)射機(jī)的射頻信號(hào)性能。它的頻率范圍為7MHz-4GHz，并具有測(cè)量特性和固件。隨著測(cè)量需求的變化，其固件能夠修改。現(xiàn)有的固件選件支持標(biāo)準(zhǔn)的碼分多址發(fā)射機(jī)測(cè)試和GSM移動(dòng)通信測(cè)量。

Wavetek公司的4400MGSM測(cè)試儀能在信道切換時(shí)同時(shí)測(cè)試GSM接收機(jī)和發(fā)射機(jī)。功率測(cè)試精度為±0.6dB，信道切換范圍可達(dá)3一4個(gè)信道，4400M系統(tǒng)采用一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理芯片來(lái)改變頻率和調(diào)制方式，并采用兩個(gè)芯片來(lái)進(jìn)行傳輸和測(cè)試，它每秒能完成20多次功率測(cè)量。

Tektronix公司和R/S公司的CMD80型無(wú)線通信測(cè)試儀能模擬CDMA基站，具有對(duì)手機(jī)進(jìn)行測(cè)試的各種功能。

美國(guó)IFR公司的2967型GSM900／1800／1900無(wú)線測(cè)試儀具有誤碼率／剩余誤碼率／誤幀率接收機(jī)測(cè)試能力，既能支持AMPS、NMT和MPT1327等模擬移動(dòng)通信設(shè)備測(cè)試，也能支持TDMA和CDMA標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試。

日本儀器廠商的用于開發(fā)窄帶碼分多址設(shè)備的測(cè)試儀已能滿足測(cè)試需求，現(xiàn)在他們轉(zhuǎn)到研制CDMA設(shè)備生產(chǎn)用的測(cè)試儀器上。為了滿足用戶對(duì)售價(jià)低、體積小的測(cè)試儀的需求，它們已推出模塊化的測(cè)試儀器。如安立公司推出的MT8802A無(wú)線通信分析儀可評(píng)估IS－95CDMA制式的發(fā)射和接收系統(tǒng)。這臺(tái)儀器包括蜂窩／PCS基站模擬器、700-1100MHz和1400MHz-2300MHz的數(shù)字調(diào)制器、3GHz的射頻頻譜分析儀和功率計(jì)。該公司為了搶先占領(lǐng)市場(chǎng)，已把裝有W－CDMA制式測(cè)試軟件的MS8607型發(fā)射機(jī)測(cè)試儀投放市場(chǎng)，這一儀器還裝有適用于TDMA／IS－95CDMA／PDC制式的測(cè)試軟件。松下通信工業(yè)公司也開發(fā)出了W－CDMA基站與移動(dòng)站測(cè)試儀。日本無(wú)線公司推出了JEM－53型CDMA基站測(cè)試儀、NJZ－921型CDMA移動(dòng)站測(cè)試儀和NJZ－gi6A型CDMA移動(dòng)站維護(hù)用測(cè)試儀。

5.功率計(jì)

功率計(jì)是移動(dòng)通信測(cè)試的*通用儀器。為了滿足對(duì)數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的數(shù)字調(diào)制信號(hào)的功率測(cè)量要求，它通過(guò)改進(jìn)實(shí)現(xiàn)了以下三點(diǎn)：（1）較寬的視頻帶寬；（2）描述復(fù)雜數(shù)字調(diào)制信號(hào)的能力；（3）高靈敏度。

現(xiàn)在，很多功率計(jì)都能通過(guò)取樣來(lái)顯示數(shù)字調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)功率，并具有進(jìn)行平均和統(tǒng)計(jì)分析的功能。它們已能像示波器那樣顯示功率與時(shí)間的關(guān)系。一些用于生產(chǎn)測(cè)試的功率計(jì)的測(cè)量速度非常快，目前，在這些測(cè)試能力方面比較突出的儀器有以下公司的產(chǎn)品：

Giga－tronix公司的8650A系列功率計(jì)能提供10MHz的視頻帶寬，能以80分貝的動(dòng)態(tài)范圍測(cè)試W－CDMA信號(hào)的平均功率。該儀器通過(guò)GPIB能提供1750次讀數(shù)／每秒的測(cè)量速度。

日本安立公司的ML2437A型單通道功率計(jì)和ML2438型雙通道功率計(jì)采用了RISC微處理器和美國(guó)NI公司的GPIB集成電路，能以10000次讀數(shù)／秒的速度進(jìn)行-70--+47dBm的功率測(cè)量。該功率計(jì)具有豐富的觸發(fā)功能可供選擇，可測(cè)量GSM、PCS－1900和PHS等第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的每個(gè)時(shí)隙的功率電平。

BoontonElec-tronics公司的4530型峰值功率計(jì)能通過(guò)直方圖等統(tǒng)計(jì)形式快速分析CDMA、TDMA和GSM信號(hào)的功率，它的工作頻率為10kHZ－40GHz，能提供20MHz視頻帶寬，因而可用于IMT2000第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的測(cè)試。該儀器可用于生產(chǎn)自動(dòng)測(cè)試，通過(guò)GPIP能每秒傳輸200個(gè)讀數(shù)，能測(cè)試-70～+44dBm的連續(xù)波功率和-4O～+20dBm的峰值功率，顯示功率與時(shí)間的關(guān)系，并能提供各種統(tǒng)計(jì)功能，如直方圖和累積分布函數(shù)（CDF）等。

Bird公司的APM－16型平均值功率計(jì)能測(cè)試碼分多址、時(shí)分多址和頻分多址信號(hào)的功率，它使用系列插入式單元，可在2MHz～23GHz的頻率范圍內(nèi)測(cè)量1～1000W的功率，用電池供電，牢固、輕便。

德國(guó)R/S公司的NRT單向功率計(jì)的測(cè)量范圍為03mW～2000W。它能測(cè)試各種調(diào)制信號(hào)的平均功率、峰值功率、峰值一均值比和平均粹發(fā)脈沖功率電平，可用于GSM、DCS－1800、PCS－1900、DECT、PDC和IS－95CDMA等第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的功率測(cè)量。