[发明专利]实现TD－SCDMA射频前端全双工测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种实现TD-SCDMA系统中射频前端的全双工测试装置及方法。

背景技术

TD-SCDMA是国际电信联盟ITU正式发布的第三代移动通信空中接口技术规范3大标准之一，其关键技术有可调整上下行切换点的时分双工技术、智能天线技术、联合检测技术。TD-SCDMA的优势突出表现在系统抗干扰和系统容量之间得到了很好的均衡、对混合业务的高效支持、系统自身有良好的持续发展和技术演进性。

TD-SCDMA的多址接入方案属于DS-SCDMA，码片速率为1.28Mc/s，扩频带宽约为1.6MHz，采用不需配对频率的频分多址方式(TDD)工作方式。它的下行和上行的信息是在同一载频的不同时隙上进行传送的。TD-SCDMA的物理信道采用四层结构：系统帧、无线帧、子帧和时隙/码。图1是TD-SCDMA的物理信道信号格式。其帧结构将10ms的无线帧分成两个5ms的子帧，每个子帧中有7个常规时隙和3个特殊时隙。三个特殊时隙分别为下行导频时隙DwPTS、主保护时隙GP和上行导频时隙UpPTS。

射频前端是TD-SCDMA射频拉远单元的重要组成部分，其主要是由功率放大器、低噪放、环行器、射频开关及其切换控制电路组成，其功能是将来自基站的射频信号功率放大后送到天线，同时接受来自天线的信号，并将其低噪声放大后送给基站，其结构框图见图2所示。

针对TD-SCDMA上下行时分双工的特点，射频前端传统的测试分为下行通道测试和上行通道测试，下行测试时，送仅有下行数据的测试信号，在下行所有指标测试完了之后，改变射频的连接，接通上行链路，然后进行上行测试，同样送的是仅有上行数据的信号。事实上，射频前端真实的工作环境则是既有上行数据又有下行数据，传统的测试方法不能真实的反映射频前端的射频性能；每次测试完下行指标之后，需要改变一次连接，如果由手工操作，这在自动化测试中大大影响测试效率，而使用射频矩阵，成本太高。

发明内容

本发明的目的为了克服上述现有射频前端的测试方法存在的问题，本发明利用TD-SCDMA射频前端(以下简称FE)的特点，提出一种新的简单易行、成本低的实现TD-SCDMA射频前端全双工测试装置及方法，本发明能够实现全双工、一次连接可以测试上行和下行指标，即射频前端工作于既有上行数据又有下行数据的环境中进行测试，只需要连接一次就能完成上行链路和下行链路指标的测试，中间不需要改变连接，自动化测试中起到与射频矩阵同等的效果。

本发明的技术方案：

实现TD-SCDMA射频前端全双工测试装置，包括信号源、频谱仪、3个隔离器、2个衰减器、环行器、合路器、功分器、测试控制盘，信号源通过射频电缆与功分器相连，信号源通过触发线与测试控制盘相连，信号源通过触发线和参考时钟与频谱仪相连，功分器一出口通过射频电缆引出插入射频前端下行输入(Tx)端，功分器另一出口通过射频电缆依次与隔离器、衰减器、隔离器、环行器、衰减器、合路器与频谱仪相连，环行器通过射频电缆引出的另一出口插入射频前端天线口(Ant)端，射频前端的上行输出(Rx)端通过射频电缆依次与隔离器、合路器与频谱仪相连，测试控制盘与射频前端通过10芯控制线连接。

从信号源发出的测试信号是上下行时隙都有数据的信号，经过功分器一路作为上行输入信号，一路作为下行输入信号，测试的过程中无需改变射频线的连接，只要通过修改频谱仪的时隙参数就能获得上行和下行的测试结果。

针对TD-SCDMA信号的特点，利用少量的环行器、隔离器、衰减器、合路器等无源器件按照一定的顺序进行组合，实现对TD-SCDMA射频拉远单元(RRU)射频前端的全双工、中途无需改变连接的测试，测试系统组网框图如图3所示。图中的测试控制盘给被测件FE提供射频开关切换控制信号。Event1、Event2两根触发线用于使信号源、频谱仪、射频前端三者同步。隔离器1、隔离器2用于保护信号源和防止FE的下行输出对输入的干扰。20dB的衰减器用于调整上行和下行输入功率，这种连接方式，可以保证下行输出到输入之间的隔离度大于100dB，上行输出到输入之间的隔离度达到80dB以上，从而消除功放自激，以及输入和输出之间的互相干扰。