【導讀】隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)數據業(yè)務(wù)的增長(cháng)，LTE以其獨特優(yōu)勢占據市場(chǎng)前沿，LTE的頻譜使用靈活，可與現有技術(shù)無(wú)縫操作，網(wǎng)絡(luò )部署和管理成本都非常低廉。LTE終端射頻測試，考驗的不僅僅是終端射頻芯片指標，同時(shí)也考驗整機的性能。
LTE 終端射頻指標總體要求是：
對于發(fā)射機，一方面要求能夠精確產(chǎn)生符合標準要求的LTE 有用信號，另一方面要求把無(wú)用發(fā)射和干擾電平控制在一定水平之內。
對于接收機，要求能夠在一定的環(huán)境條件下，能夠可靠、準確地接收和解調有用信號，同時(shí)也要求能夠抵抗一定的干擾信號。
LTE 終端射頻測試項目分為4 大部分，即發(fā)射機指標、接收機指標、性能要求、信道狀態(tài)信息上報。雖然LTE 信號結構與UMTS 不同，但是LTE 終端射頻測試需求基本上來(lái)自于UMTS 已定義好的射頻需求，只有少部分新增測試項。在接收機和性能統計上，UMTS 系統是通過(guò)BER 和BLER 衡量接收性能，而LTE 系統是通過(guò)吞吐量來(lái)衡量的。在性能測試部分， 針對LTE的信道結構也增加了相應的信道解調性能指標。另外，對于LTE 終端射頻測試，需要對終端所支持的多種帶寬、多種RB 配置以及多種調制方式都要進(jìn)行測試，測試量也是非常巨大的。下面對這4 大部分的測試項目進(jìn)行簡(jiǎn)單的描述。
（1）在發(fā)射機指標里，包含如下幾類(lèi)測試項目：
1、發(fā)射功率相關(guān)的項目
如UE 最大輸出功率， 最大功率回退（MPR），UE配置輸出功率等。這些測試項目，主要是考察終端的發(fā)射功率是否符合標準要求。如果終端最大發(fā)射功率過(guò)大，會(huì )對其他信道或系統 造成干擾，最大發(fā)射功率過(guò)小會(huì )造成系統覆蓋范圍減少。最大功率回退是新增測試項，后面會(huì )做詳細分析。
2、輸出功率動(dòng)態(tài)范圍
如最小輸出功率、發(fā)射關(guān)斷功率、開(kāi)關(guān)時(shí)間模板等。這些測試項目，主要是考察終端的輸出功率范圍是否符合標準要求。如果最小輸出功率以及關(guān)斷功率過(guò)大， 就會(huì )對其他終端和系統造成干擾。開(kāi)關(guān)時(shí)間模板驗證終端能否準確地打開(kāi)或者關(guān)閉其發(fā)射機，否則會(huì )對其他信道造成干擾或者增加上行信道的發(fā)射誤差。
3、功率控制
如絕對功率控制容限、相對功率控制容限等。功率控制的目的是限制終端的干擾電平和補償信道衰落，這部分測試主要是驗證終端能否正確的設置其發(fā)射功率，并且發(fā)射功率在一定的容限范圍之內。
4、發(fā)射信號質(zhì)量
如頻率誤差，誤差矢量幅度EVM，載波泄漏，非分配RB 的帶內發(fā)射，EVM 均衡器頻譜平坦度等。終端發(fā)射信號質(zhì)量是考察終端發(fā)射機調制性能的非常重要的指標。我們知道，OFDM 系統對頻偏和相位噪聲比較敏感，OFDM 技術(shù)區分各個(gè)子信道的方法是利用各個(gè)子載波之間嚴格的正交性。頻偏和相位噪聲會(huì )使各個(gè)子載波之間的正交特性惡化，造成LTE 系統的性能下降。所以頻率誤差，EVM，載波泄漏（IQ 不平衡）等是LTE 終端必須要考察的指標。
5、輸出射頻頻譜發(fā)射
如占用帶寬、頻譜發(fā)射模板、鄰道泄漏功率比（ACLR）、發(fā)射機雜散輻射等。終端的有用頻譜發(fā)射必須嚴格符合標準要求， 而帶外發(fā)射和雜散發(fā)射屬于無(wú)用發(fā)射，更需要進(jìn)行嚴格的限制，否則會(huì )對其他用戶(hù)的系統造成嚴重的干擾。
7、發(fā)射互調
當兩個(gè)或兩個(gè)以上頻率的射頻信號功率同時(shí)出現在無(wú)源射頻器件中，就會(huì )產(chǎn)生無(wú)源互調產(chǎn)物，一般來(lái)說(shuō)三階互調最嚴重。發(fā)射互調的測試原理是設置終端處于最 大發(fā)射功率下，配置干擾信號后，在頻帶內觀(guān)察其互調產(chǎn)物是否超標要求是有用信號和互調產(chǎn)物功率之比（單位dBc）低于限值。本測試項目主要是驗證終端抑制 其互調產(chǎn)物的能力。
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（2）在接收機指標里，包含如下幾類(lèi)測試項目：
1、參考靈敏度電平
考察終端接收小信號的能力。如果終端靈敏度過(guò)差，將會(huì )降低eNodeB 的有效覆蓋范圍。
2、最大輸入電平
考察終端接收大信號的能力。如果終端最大輸入電平不合格，將會(huì )降低eNodeB 近端的覆蓋范圍。
3、鄰道選擇性、阻塞特性、雜散響應、互調特性
以上幾類(lèi)是考察終端在有干擾信號（單音/ 雙音/調制干擾）情況下的接收性能。如果終端抗干擾能力過(guò)差，將會(huì )降低終端接收機性能。
4、雜散輻射
考察接收機抑制接收機中產(chǎn)生或放大的雜散信號功率的能力。
（3）在性能要求部分，包含如下幾類(lèi)測試項目：
PDSCH 信道的解調。
PCFICH/PDCCH 信道的解調。
PHICH 信道的解調。
PBCH 信道的解調。
性能測試部分主要是考察LTE 終端的信道解調性能。性能測試是通過(guò)滿(mǎn)足一定的吞吐量條件下的SNR（信噪比）來(lái)考察的。
SNR 的計算公式如下：
性能測試部分可以分為單天線(xiàn)端口和多天線(xiàn)（分集，空間交織，MU-MIMO）相關(guān)的UE性能測試。單天線(xiàn)端口性能， 是通過(guò)滿(mǎn)足一定吞吐量要求時(shí)候的多徑衰落條件下的SNR 來(lái)衡量的。雙天線(xiàn)端口性能主要是考察終端的MIMO性能（分集， 空間復用，MU-MIMO），也是通過(guò)滿(mǎn)足一定吞吐量要求時(shí)多徑衰落條件下SNR 來(lái)衡量的。
（4）在信道狀態(tài)信息上報部分，包含如下幾類(lèi)測試項目：
1、加性高斯白噪聲（AWGN）環(huán)境下的CQI 上報。
2、衰落環(huán)境下的CQI 上報。
3、預編碼矩陣指示（PMI）上報。
4、秩指示（Rank Indicator）上報。
這部分測試項目主要是考察終端的MIMO 反饋性能?？臻g復用的性能測試又可以分為開(kāi)環(huán)和閉環(huán)。開(kāi)環(huán)MIMO，沒(méi)有信道的先驗信息；閉環(huán)MIMO 系統是接收端將信道信息反饋給發(fā)射端， 然后對傳輸數據進(jìn)行預編碼、波束成型或者天線(xiàn)選擇等操作。閉環(huán)MIMO的反饋方式又可以分為全反饋和部分反饋等。
下面針對LTE 終端射頻測試的部分關(guān)鍵測試項進(jìn)行分析和說(shuō)明。
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功率回退
LTE 的信號結構和R99（WCDMA）是不同的，下行采用OFDM 信號，上行采用SC-FDMA 信號。雖然SC-FDMA 信號的功率峰均比比OFDM 信號低， 但是當SC-FDMA 信號的功率峰均比比較高時(shí)， 意味著(zhù)終端的射頻功率放大器必須具有高度的線(xiàn)性來(lái)保證終端發(fā)射信號不失真。但使用線(xiàn)性射頻功率放大器會(huì )導致發(fā)射機的成本大幅增加，而且即使是用線(xiàn)性射頻功 率放大器，也會(huì )嚴重降低整個(gè)系統的效率。而實(shí)際系統基本都是峰值功率受限的系統，大多數實(shí)際系統為了保證一定的效率，通常在一定的輸出功率回退條件下使用 非線(xiàn)性功率放大器對信號進(jìn)行放大，所以考察功率回退測試項是很有必要的。當上行信號的功率峰均比比較高時(shí)，就需要進(jìn)行功率回退到放大器的線(xiàn)性區內。當資源塊（RB）數越多，調制方式越高，則需功率回退值越大。
載波泄漏（IQ 不平衡）
IQ 不平衡對于信號質(zhì)量EVM 的結果有重大的影響。IQ 不平衡表現為最初的星座圖的IQ 偏移，是由于DSP 的取整等導致的直流偏移所引起的。IQ 兩路信號是分別放大的，由于器件的不一致性難免會(huì )導致I 路和Q 路增益的不平衡，使得IQ 幅度不一樣，這樣本來(lái)正方形的星座圖將會(huì )變成長(cháng)方形，即相同頻點(diǎn)上，信號的幅度和相位發(fā)生了變化。然而，在R99 規范上并無(wú)相關(guān)的測試， 主要是通過(guò)測量EVM 來(lái)衡量信號的調制品質(zhì)的。由于OFDM 技術(shù)對相位和頻偏及其敏感，通過(guò)對IQ 不平衡性的測量，能更好地衡量發(fā)射機調制的性能。
IQ 原點(diǎn)偏移用相對載波泄漏功率（IQ 原點(diǎn)偏移功率）來(lái)衡量。根據UE 發(fā)射功率的不同，相對載波泄漏功率要求不同，范圍在-10dBc～-25dBc。
頻譜平坦度
頻譜平坦度是LTE 終端射頻測試中新增的測試項。頻譜平坦度對應頻帶內波紋的大小，直接影響終端射頻的穩定性， 因此需要對頻譜平坦度進(jìn)行測試。例如，如果波紋變化很大，相當于終端的輸出功率變化很大，那么功放的輸出效率在不停地變化，進(jìn)而引起供電電壓的變化，對終 端發(fā)射機性能造成不利的影響。這個(gè)測試項分為測試信號位于整個(gè)頻帶的中間和邊緣兩種情況。
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