來源：德思特測量測試德思特應用| 革新MIMO無線電測試，精準測量10 MHz-8 GHz復雜射頻信號！（二）

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上一篇文章介紹了MIMO無線電測試的背景介紹、功率計的設計原理等。本章將繼續(xù)為大家介紹功率計的測量方法及功率計實際測試應用。

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04****功率計的測量方法

（1）單端口測量

EN 300 328標準描述了如何計算單端口和多端口（MIMO設備）場景的突發(fā)RMS功率。

由于檢測器在輸入處提供代表RMS功率的電壓，因此突發(fā)（burst）信號的RMS功率可計算如下：其中，有效樣本（Pn）被視為落在20 dBc以內(nèi)的值（距最高RMS值）。

為了壓縮數(shù)據(jù)，并不是每個樣本都被發(fā)送出去。DSP存儲突發(fā)的平均值以及第?個和最后?個樣本（20 dBc點）的開始和停?時間。這種壓縮提供了足夠的數(shù)據(jù)來根據(jù)EN 300 328標準進行測量，同時實現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)傳輸。此外，功率計還能夠存儲100,000次突發(fā)。

（2）多端口測量

對于具有多個端?的設備的測量，EN 300 328標準規(guī)定，在任何給定時刻，必須計算并存儲功率總和。以下示例說明了?個場景，其中3個端口各自具有不同的突發(fā)信息：

然后可以使用以下公式計算3個功率計的總功率：

該標準要求以與單個端口相同的方式計算多個端?突發(fā)的RMS功率。然而，功率計僅存儲平均功率以及各個端?突發(fā)的開始和停止時間。當重新排列公式時，我們觀察到以下情況：

這表明，對每個功率計的突發(fā)信號進行平均除以功率計的數(shù)量，相當于分別對每個功率計的樣本進行求和，然后除以樣本數(shù)量。針對每個功率計執(zhí)行該過程，然后除以功率計的數(shù)量。

（3）同步和用戶界面

總功率的計算不是由功率計本身執(zhí)行的。功率計本身存儲平均RMS值以及開始和停止時間。通過鏈式連接和觸發(fā)功率計，實現(xiàn)同步。

可以使用RadiMation軟件免費版本管理每個功率計的觸發(fā)、采樣率一半的時間內(nèi)的同步以從每個功率計檢索存儲的數(shù)據(jù)。利用該軟件，可以進行額外的計算，并對天線增益和波束成形增益等因素進行補償。此外，RadiMation根據(jù)EN 300 328和EN 301 893標準確定所需的參數(shù)，例如EIRP（有效各向同性輻射功率）、RF輸出功率、占空比、Tx序列、Tx間隙和觀測中的介質(zhì)利用率時間。

05****功率計實際測試

分為以下幾個方面對德思特TS-RPR3008W與熱功率計進行了對比測試。驗證德思特TS-RPR3008W功率計的以下性能：

? 具有測量信號的帶寬和復雜性的能力

? 具有測量間歇性開啟和關閉信號的RMS功率的能力

? 測試存在加性高斯白噪聲的信號的RMS功率的能力

測試使用的設備有：能夠生成復雜WiFi信號的發(fā)生器來生成復雜的調(diào)制信號以及其它測試所需信號，德思特TS-RPR3008W，以及用來做對比測試的熱功率計。

（1）對802.11標準下的信號測量

對802.11信號進行測量，以展示德思特TS-RPR3008W通過RMS響應測量802.11WiFi信號的帶寬和復雜性的能力。

在2.4 GHz頻率下，生成帶寬為20、40、80、160和320 MHz的信號。最初，在沒有調(diào)制的情況下確定兩個功率計之間的功率偏差，作為基線。隨后，產(chǎn)生調(diào)制信號，并檢查功率增量。兩個功率計的增量值應非常接近。

如前所述，熱功率計的動態(tài)范圍是有限的。為了實現(xiàn)精確測量，峰值包絡功率（PEP）不得超過儀表的最?可測量功率，這?點至關重要。此外，總信號帶寬應顯著超過功率計的本底噪聲，以確保功率計測量實際信號而不是其自身的噪聲。為了實現(xiàn)精確測量，信號峰值始終落在功率計的測量范圍內(nèi)至關重要。此外，信號常常變得很弱；在這種情況下，信號必須保持可檢測，從而保持在本底噪聲之上。

測試在-20 dBm下進行，該測試級別用于確保測量峰值包絡功率（PEP）時結果的精度，同時減輕本底噪聲的影響。
以上的表格中總結了熱功率計和德思特TS-RPR3008W在2.4 GHz下各種信號配置的比較。顯示的值包括連續(xù)波（CW）功率、調(diào)制功率、功率增量（差值）以及功率計之間的不平衡。
這些測試表明TS-RPR3008W能夠準確測量不同帶寬的調(diào)制WiFi信號的功率，展示其處理具有RMS響應的802.11信號復雜性的能力。

（2）對脈沖信號測試

由于通信信號通常具有較短的開啟周期，因此功率計準確測量間歇性開啟和關閉信號的RMS功率至關重要。

信號發(fā)生器配置為脈沖調(diào)制，ON和OFF狀態(tài)的脈沖寬度均為250 μs，以及單獨配置ON和OFF狀態(tài)的脈沖寬度均為25 μs，從而產(chǎn)生50%占空比循環(huán)。

（3）高斯白噪聲（AWGN）

GNSS模擬器是GNSS高精測試的關鍵產(chǎn)品，是基

除了WiFi信號和脈沖調(diào)制信號之外，還使用10、20和100 MHz的帶寬在存在加性高斯白噪聲（AWGN）的情況下觀察到RMS功率。!

06****結論

總之，TS-RPR3008W功率計在測量復雜調(diào)制信號方面表現(xiàn)出了卓越的能力。其準確性經(jīng)過設計、嚴格測試以及與熱功率計的比較測試得到了驗證。在各種信號帶寬和復雜的調(diào)制信號中證明了其準確性和可靠性。同時通過有效解決信號調(diào)制和間歇性開/關周期帶來的挑戰(zhàn)，這些功率計可為各種應用提供精確的測量。

當與RadiMation軟件（免費軟件）結合使用時，功率計可提供全面的參數(shù)分析，使其成為射頻功率領域的多功能且有價值的工具。

寬頻率范圍（10 MHz至8 GHz）、高測量速度、RMS響應檢測器和精密N型連接器等功能的結合凸顯了這些功率計的先進設計。定制的金屬外殼不僅保證了耐?性，還提供了有效的屏蔽和散熱。

總之，TS-RPR3008W功率計的優(yōu)勢在于能夠準確測量復雜信號、表現(xiàn)出穩(wěn)定性并提供實用的解決方案來滿足現(xiàn)代通信技術的需求。

審核編輯 黃宇