基站射頻自動測試系統解決方案

     本文介紹了一種基站射頻自動測試系統的解決方案，并對其組成、工作原理以及該方案的優點進行了詳細闡述。 
　　該基站射頻自動測試系統由頻譜分析儀、網絡分析儀、信號源、功率計、裝有自動測試軟件的服務器、射頻開關、不同規格的濾波器和衰減器組成。能夠根據我國目前基站/直放站射頻行業檢測標準、國際標準和國家無線電委員會的相關規定完成CDMA2000基站、CDMA基站、MA直放站、CDMA基站、基站、SM直放站和PHS基站共七種常見類型基站和直放站的自動測試，同時具有手動測試的功能。自動測試系統通過GPIB總線與測試儀表進行通信，當被測設備連接到測試系統后，系統會根據被測設備的類型和測試項目自動選擇射頻開關通路，并通過相應的衰減器和濾波器連接到測試儀表上。運行前系統首先進行自校準，測試結束后能對結果自動生成Word文檔，自動存儲和打印。本系統支持標準測試和自定義測試兩種模式。自定義測試允許非標準參數設置及限值的修改，并具有實時監視功能。同時，系統提供手動測試功能模塊，用戶可以自行設置參數，通過頻譜分析儀對被測設備進行分析，并可以完成峰值功率、信道功率、占用帶寬、鄰道功率比、諧波等常用功能的測試。系統軟件可以提供通過LAN對儀表的遠程操作功能，能夠通過LAN實現中控室對試驗室的遠程控制測試。本系統使用50Ω射頻連接，最大輸入功率60W(CW)。系統構成如圖1所示。




　　圖1基站射頻自動測試系統構成

　　測試系統可全面涵蓋各通信系統基站射頻的各項參數的測試，并可最大限度的實現測試的自動化。其優點主要表現為：涵蓋范圍廣，測試類型全；自動化程度高，操作簡單，界面友好；配置靈活，易于隨測試依據標準的修改而升級；具有自動校準系統，測試精度高；具有LAN接口，能把多個分散的實驗室組成網絡，實現測試數據共享。

　　一、測試標準

　　該測試系統所采用的測試標準主要依據基站/直放站射頻行業檢測標準、國際標準和國家無線電委員會的相關規定。在測試過程中，對于同一個被測設備可以選擇不同的測試標準進行測試。對于同一個測試標準，既可按照標準要求測試全部的測試項目，也可以根據自身需要選擇部分測試項目，具有較大的靈活性。另外，測試系統還提供了testcase的存儲功能,，通過該功能可以很方便的調用以往的測試項目和參數。系統采用文本方式記錄測試項目和對應測試標準的限值，便于隨標準的更新對測試參數進行調整。

　　二、測試儀表的選擇

　　該系統所采用的測試儀表主要有：頻譜分析儀、網絡分析儀、信號源和功率計。第二代、第二代半和第三代移動通信終端設備檢測和基站設備檢測系統的測試頻率范圍應滿足400MHz～2600MHz.。雜散發射測試范圍應高于12.75GHz。 綜合考慮目前主流的無線綜合測試儀各自的優勢，系統所采用儀表見表1。

　　三、射頻開關系統

　　射頻開關系統是整個測試系統的關鍵組成部分，它集成了射頻開關、濾波器、衰減器、隔離器、環形器等射頻器件以及射頻開關控制電路，完成測試通路選擇、濾波等功能。
　　RFInput(射頻輸入)：被測設備的發射端口通過此接口連接到本測試系統測試；

　　RFOutput(射頻輸出)：本系統信號源的輸出端口，通常情況下不連接，測量直放站時提供給被測直放站源信號；

　　SG(信號源)：射頻單元的信號源輸入端口，應連接到系統信號源E4438C；

　　SAInput(頻譜分析儀輸入)：應連接到系統頻譜分析儀的RF輸入口；

　　NAInput(網絡分析儀輸入)：應連接到系統網絡分析分析儀的RF輸入口；

　　12VDC(12V直流接口)：應連接到系統的直流源(12V)。

　　根據測試項目連接好測試儀表和被測設備后，系統控制臺通過GPIB控制射頻接口單元的動作，對射頻開關的控制綜合考慮了以下四個因素：測試依據標準、被測設備類型、測試項目和測試頻率。系統每次運行前自動對射頻接口單元的射頻連接通路進行校準，從而保證系統的測試精度。

　　四、自動測試軟件

　　自動測試軟件是整個系統的神經中樞，它能夠根據不同的測試設備類型對測試儀表和射頻開關進行控制，完成整個測試流程，測試結果的數據和圖形保存到SQLServer數據庫中，并能夠自動生成報告。自動測試軟件從功能上可劃分為四個部分：系統管理、在線測試、離線測試、查看報告。如圖3所示。

　　自動測試軟件帶有權限的管理，分為三級：管理員、測試人員和訪客。管理員具有最高的管理權限，能夠使用軟件的所有功能；測試人員權限次之，除了不具備系統管理的權限外，其他的權限都具備；訪客的權限最低，只能進行離線測試和報告查詢。


　　圖3自動測試軟件組成模塊

　　圖4所示是被測設備自動測試的流程。測試人員首先按系統提示連接被測設備，填寫必要的測試信息，然后按用戶的需求選擇測試項目，既可以按照標準選擇全部測試項目，也可以根據需求選擇部分測試項目。測試過程中系統軟件會根據不同的測試項目自動設置開關和儀表參數。測試結束后，系統會提示用戶保存測試結果，將測試結果和部分測試圖形保存到數據庫中。對于保存到數據庫中的測試數據，測試人員可以隨時進行查詢，并生成word型的測試報告。




　　圖4在線測試流程圖

　　五、總結

　　該基站射頻自動測試系統安裝于一個大型測試機柜內，系統的運行由高性能工作站集中控制，測試軟件能根據用戶要求完成標準中對基站的各測試項目。該測試軟件采用中文界面設計，操作簡便，既可以一次完成基站、直放站全套測試項目的自動測試及結果輸出，也可以進行某項指標的單項測試。測試系統間的切換﹑測試通路的選擇和通信鏈路的建立，通過軟件控制儀表和射頻接口單元自動完成，不需要進行手動連接。測試結果的儲存、打印和存檔可以通過系統控制軟件的圖形界面方便的進行。