淺談GSM ORFS輸出頻譜測試

GSM無線終端設備CE、GCF、PTCRB認證時必須測試輸出頻譜，其在3GPP TS 51.010-1中是第13.4章節。ORFS（Output RF Spectrum）輸出射頻頻譜是在一定的帶寬和周期內測量出的由MS的調制和功率噪聲產生的相對中心頻率的頻偏與功率之間的關系。該測試由三部分組成：調制譜、開關譜以及接收機工作頻段的雜散測試。

該項測試要求GSM終端設備按照普通的呼叫流程建立一個呼叫，綜測儀命令手機進入跳頻模式。跳頻方式僅包括三個信道，即一個在ARFCN的低端范圍內，第二個在ARFCN的中間范圍內，第三個在ARFCN的高端范圍內（GSM900 ARFCN 的中高低信道一般使用63;124;980）。盡管測量在MS處于跳頻模式下，每一次測量僅在單一頻道下進行。

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

一．調制譜測試

1) 距離載波1.8MHz內調制譜測試：

首先，手機工作在跳頻模式下，測試系統使用綜合測試儀以30kHz為步長，測量工作主頻902.6MHz左右1.77MHz的調制譜，即測量900.83-904.37MHz頻段上因為調制引起的雜波信號，手機工作在最大功率。如圖1所示。

圖1：主頻左右1.77MHz調制譜

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

距載波1.8MHz以外，都必須使用頻譜分析儀來測量調制譜，且以200kHz為步長掃頻。該頻段調制譜測試需要在中信道63信道，以最大功率發射的狀態下測量。該段測量距載波左右14.4MHz的調制譜信號。另外，還要測試偏移載波左側14.4MHz-24.6MHz的信號。這樣就完成了距離載波1.8MHz-6MHz以及>6MHz調制譜的Wideband Noise噪聲測量。這樣就滿足標準中規定的測量距離發射機工作頻段左右2MHz的要求，即調制譜的Wideband Noise應測量到小于878MHz，大于917MHz。測試的部分波形可以參考圖2。

圖2：WideBand Noise調制譜

二.開關譜測試

開關譜測試一般以200kHz為步長測量距離載波1.8MHz（對63信道來講就是900.83-904.37MHz）頻譜上因為GSM手機發射機開關引起的噪聲，該部分測試比較簡單，也可以在綜合測試儀上配置完成，如圖3所示。

圖3：距離載波1.8MHz的開關譜測試

三.接收機頻段雜散測試：

接收機頻段雜散測試是輸出頻譜測試中最重要部分，也是最常出問題的項目。接收機頻段雜散測試在輸出頻譜測試中占據了較長的測試時間，其測試數據信息量也比較多，這個項目也是GSM射頻測試中最容易出問題的部分。但是我們目前也發現一些實驗室出具的報告，可能本身沒有此項目的測試能力，因此經常在測試報告中對接收機雜散一筆帶過，反倒避重就輕地把不容易出問題的距離載波1.8MHz的調制譜、開關譜測試截圖大篇幅放在測試報告中以混淆視聽。另外，無論測試GSM 900還是GSM 1800頻段的GSM終端都必須同時測試GSM 900和GSM 1800的接收機頻段雜散。

1)GSM接收機頻段雜散測試（925-960MHz）：

該段測量頻率范圍從925MHz-960MHz（即GSM 900接收機的工作頻段）。該段最容易出問題，因為標準對該段測試要求比較嚴格，尤其是935MHz-960MHz的限值只有-79dBm，這樣做主要是為了防止GSM發射機工作時對接收機造成干擾。但是標準允許該段出現最多5個雜散點，如果出現>=6個雜散點即被判為Fail。該段測試一般在時間域進行，如圖4所示，正在測量928MHz該頻點slot 4在時域的波形，頻譜分析儀的span被設置為0，頻譜儀的平均功能被打開，該測試必須通過基站同步觸發頻譜儀對指定時隙的50個GSM脈沖信號進行平均。

圖4：GSM 900接收機雜散測試截圖舉例

2)接收機頻段雜散測試（1805-1880MHz）：

該段測量頻率范圍以200kHz為步長，從1805MHz-1800MHz（GSM 1800接收機的工作頻段）進行掃頻測量，該段也是經常出問題的頻段，但是相比第四段限值比較寬松一點（1805-1880MHz雜散限值為-71dBm），標準同樣允許該段出現最多5個雜散點。

以上我們為大家介紹了GSM設備輸出頻譜測試的基本測試內容