淺談GSM ORFS輸出頻譜測(cè)試

GSM無(wú)線終端設(shè)備CE、GCF、PTCRB認(rèn)證時(shí)必須測(cè)試輸出頻譜，其在3GPP TS 51.010-1中是第13.4章節(jié)。ORFS（Output RF Spectrum）輸出射頻頻譜是在一定的帶寬和周期內(nèi)測(cè)量出的由MS的調(diào)制和功率噪聲產(chǎn)生的相對(duì)中心頻率的頻偏與功率之間的關(guān)系。該測(cè)試由三部分組成：調(diào)制譜、開(kāi)關(guān)譜以及接收機(jī)工作頻段的雜散測(cè)試。

該項(xiàng)測(cè)試要求GSM終端設(shè)備按照普通的呼叫流程建立一個(gè)呼叫，綜測(cè)儀命令手機(jī)進(jìn)入跳頻模式。跳頻方式僅包括三個(gè)信道，即一個(gè)在ARFCN的低端范圍內(nèi)，第二個(gè)在ARFCN的中間范圍內(nèi)，第三個(gè)在ARFCN的高端范圍內(nèi)（GSM900 ARFCN 的中高低信道一般使用63;124;980）。盡管測(cè)量在MS處于跳頻模式下，每一次測(cè)量?jī)H在單一頻道下進(jìn)行。

我們以GSM手機(jī)工作在GSM 900的63信道（即工作在902.6MHz）為例,介紹一下ORFS測(cè)試的步驟。

一．調(diào)制譜測(cè)試

1) 距離載波1.8MHz內(nèi)調(diào)制譜測(cè)試：

首先，手機(jī)工作在跳頻模式下，測(cè)試系統(tǒng)使用綜合測(cè)試儀以30kHz為步長(zhǎng)，測(cè)量工作主頻902.6MHz左右1.77MHz的調(diào)制譜，即測(cè)量900.83-904.37MHz頻段上因?yàn)檎{(diào)制引起的雜波信號(hào)，手機(jī)工作在最大功率。如圖1所示。

圖1：主頻左右1.77MHz調(diào)制譜

2) 距離載波1.8MHz-6MHz 和>6MHz調(diào)制譜的Wideband Noise：

距載波1.8MHz以外，都必須使用頻譜分析儀來(lái)測(cè)量調(diào)制譜，且以200kHz為步長(zhǎng)掃頻。該頻段調(diào)制譜測(cè)試需要在中信道63信道，以最大功率發(fā)射的狀態(tài)下測(cè)量。該段測(cè)量距載波左右14.4MHz的調(diào)制譜信號(hào)。另外，還要測(cè)試偏移載波左側(cè)14.4MHz-24.6MHz的信號(hào)。這樣就完成了距離載波1.8MHz-6MHz以及>6MHz調(diào)制譜的Wideband Noise噪聲測(cè)量。這樣就滿足標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的測(cè)量距離發(fā)射機(jī)工作頻段左右2MHz的要求，即調(diào)制譜的Wideband Noise應(yīng)測(cè)量到小于878MHz，大于917MHz。測(cè)試的部分波形可以參考圖2。

圖2：WideBand Noise調(diào)制譜

二.開(kāi)關(guān)譜測(cè)試

開(kāi)關(guān)譜測(cè)試一般以200kHz為步長(zhǎng)測(cè)量距離載波1.8MHz（對(duì)63信道來(lái)講就是900.83-904.37MHz）頻譜上因?yàn)镚SM手機(jī)發(fā)射機(jī)開(kāi)關(guān)引起的噪聲，該部分測(cè)試比較簡(jiǎn)單，也可以在綜合測(cè)試儀上配置完成，如圖3所示。

圖3：距離載波1.8MHz的開(kāi)關(guān)譜測(cè)試

三.接收機(jī)頻段雜散測(cè)試：

接收機(jī)頻段雜散測(cè)試是輸出頻譜測(cè)試中最重要部分，也是最常出問(wèn)題的項(xiàng)目。接收機(jī)頻段雜散測(cè)試在輸出頻譜測(cè)試中占據(jù)了較長(zhǎng)的測(cè)試時(shí)間，其測(cè)試數(shù)據(jù)信息量也比較多，這個(gè)項(xiàng)目也是GSM射頻測(cè)試中最容易出問(wèn)題的部分。但是我們目前也發(fā)現(xiàn)一些實(shí)驗(yàn)室出具的報(bào)告，可能本身沒(méi)有此項(xiàng)目的測(cè)試能力，因此經(jīng)常在測(cè)試報(bào)告中對(duì)接收機(jī)雜散一筆帶過(guò)，反倒避重就輕地把不容易出問(wèn)題的距離載波1.8MHz的調(diào)制譜、開(kāi)關(guān)譜測(cè)試截圖大篇幅放在測(cè)試報(bào)告中以混淆視聽(tīng)。另外，無(wú)論測(cè)試GSM 900還是GSM 1800頻段的GSM終端都必須同時(shí)測(cè)試GSM 900和GSM 1800的接收機(jī)頻段雜散。

1)GSM接收機(jī)頻段雜散測(cè)試（925-960MHz）：

該段測(cè)量頻率范圍從925MHz-960MHz（即GSM 900接收機(jī)的工作頻段）。該段最容易出問(wèn)題，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)對(duì)該段測(cè)試要求比較嚴(yán)格，尤其是935MHz-960MHz的限值只有-79dBm，這樣做主要是為了防止GSM發(fā)射機(jī)工作時(shí)對(duì)接收機(jī)造成干擾。但是標(biāo)準(zhǔn)允許該段出現(xiàn)最多5個(gè)雜散點(diǎn)，如果出現(xiàn)>=6個(gè)雜散點(diǎn)即被判為Fail。該段測(cè)試一般在時(shí)間域進(jìn)行，如圖4所示，正在測(cè)量928MHz該頻點(diǎn)slot 4在時(shí)域的波形，頻譜分析儀的span被設(shè)置為0，頻譜儀的平均功能被打開(kāi)，該測(cè)試必須通過(guò)基站同步觸發(fā)頻譜儀對(duì)指定時(shí)隙的50個(gè)GSM脈沖信號(hào)進(jìn)行平均。

圖4：GSM 900接收機(jī)雜散測(cè)試截圖舉例

2)接收機(jī)頻段雜散測(cè)試（1805-1880MHz）：

該段測(cè)量頻率范圍以200kHz為步長(zhǎng)，從1805MHz-1800MHz（GSM 1800接收機(jī)的工作頻段）進(jìn)行掃頻測(cè)量，該段也是經(jīng)常出問(wèn)題的頻段，但是相比第四段限值比較寬松一點(diǎn)（1805-1880MHz雜散限值為-71dBm），標(biāo)準(zhǔn)同樣允許該段出現(xiàn)最多5個(gè)雜散點(diǎn)。

以上我們?yōu)榇蠹医榻B了GSM設(shè)備輸出頻譜測(cè)試的基本測(cè)試內(nèi)容