无线电综合测试仪

无线电综合测试仪知识一、概述移动通信分为模拟体制和数字体制，从满足移动通信测试要求进行分类，则 无线电综合测试仪分为用于模拟通信测试的无线电综合测试仪和用于数字通信 测试的无线电综合测试仪两类。在本文中只针对用于模拟通信测试的无线电综合 测试仪进行介绍。（一）用途 无线电综合测试仪整合了调频、调幅、单边带调制射频合成源、频谱分析仪、 射频功率计、射频频率计、射频调制度仪、音频合成源、音频电压表、音频频率 计、信纳计、失真仪、信噪比测试仪，低频示波器等十几种测试仪器功能，能对 调频、调幅、单边带调幅发射机或接收机的各项参数进行测试。能很好地满足通 信设备维护保障的需要，同时还可用于无线电台生产、维护、检测等领域。随着 通信现代化技术及装备的发展，目前各个行业配有大量的通信电台及通信设备， 由于电台多为双工工作模式，指标多、功能全，故与其配套成常规的检测与维护。 而一台无线电综合测试仪就能满足无线电台接收、发射和双工工作模式下的测试 需求，从参数测量到波形测量，从时域分析到频域分析，从微弱信号到大功率信 号等各个方面完成对电台性能特性的全面测量和分析。（二）分类和特点 无线电综合测试仪根据其测试功能可分为单工无线电综合测试仪和双工无 线电综合测试仪。根据其对无线电参数的测试分析类别可分为具备时域分析和具 备时域分析及频域分析的无线电综合测试仪。 单工无线电综合测试仪的特点 单工无线电综合测试仪内部只有一个射频合成源，对通信设备进行测试时， 只能分别对其发射性能或接收性能进行测试。其特点是操作简单，该类综测仪以 比较早期的产品居多，其指标不高，一般适用于低成本应用。 双工无线电综合测试仪的特点 双工无线电综合测试仪内部包含两个射频合成源，对通信设备进行测试时， 能够同时测试其发射性能和接收性能，也可分别对其发射性能或接收性能进行测 试，完全实时反映通信设备的整体性能。同时该类综测仪一般还具备频谱分析功 能，能够从时域和频域两个方面对通信设备的性能给出全面的评价。该类无线电 综合测试仪是当前的主要发展方向。（三）产品国内外现状国内生产无线电综合测试仪的厂家主要有：成都前锋电子、中国电子科技集团41所等单位。国内无线电综合测试仪大多以频率范围在0.4MHz1000MHz、 测量功率30W、单工、无频谱分析功能、满足调频调幅电台的中低档产品为主。目前成都前锋和 41 所已有高性能无线电综合测试仪产品推出，其频率范围在 0.1MHz1000MHz、测量功率150W、双工、有频谱分析功能的产品，能满足调频、 调幅、单边带、IQ调制等通信设备的测试需要。成都前锋还有频率范围达到 0.1MHz3000MHz 的产品。国外的无线电综合测试仪产品的主要生产厂家有罗德 与施瓦茨公司和艾法斯公司，其产品主要满足要求频率范围0. 1MHz1000MHz, 测量功率150W,具备双工测试和频谱分析功能的用户。（四）技术发展趋势 测试功能更多。频段更宽，功率更大； 具有双工测试、频谱分析、数字存储示波器、信令编码和解码功能。二、基本工作原理无线电综合测试仪主要由射频频率合成器、双工合成器、射频前端组件单元、 中频部分、控制部分、测量部分、音频部分、开关电源等部分组成。整机原理框 图如图 1 所示。音频输入输 输频射一射频功率检测高功率衰减器接收机混频器段；接收机中频滤波器输工双 RPp|AUD0输入/输出部分EXT ACEXT DC输出衰减器调幅解调调频解调射频频率 计数器*频谱分析音频滤 波器数字示波器音频计数器失真/信纳计*音频电压表出输考参M?入输键-电源控制及测量部分音频分析部分音频发生部分_HET-射频合成器射频分析部分1器生发率频频音入输考参MY调制输入音频输出图 1 整机原理框图综测仪在对无线电通信装备的发射性能进行测量时，仪器处于接收状态，此 时，被测量的大功率射频信号输入到“大功率输入口”后，经高功率衰减器进入 射频前端组件；若测量类似空中无线电波的小功率射频信号时，则通过“天线输 入口”后直接进入射频前端组件。之后，经分频获得被测射频信号频率，预置双 工合成器，从而产生混频器所需要的本振信号，再与输入的射频信号进行混频， 混频后的中频信号进入中频、音频处理部分处理后送控制及测量部分得到射频输 入信号的频率、功率、解调频率、解调频偏、解调调幅、单边带测量等参数送到 液晶显示屏上进行显示；在进行频谱测量时，由双工合成器产生扫频信号作为本 振与输入的射频信号混频，用得到的中频信号通过数字中频部分进行分析处理完 成频谱测量。在该状态下，音频部分产生的音频信号输出供装备发射机作为调制 信号。在对无线电通信装备的接收状态进行测量时，仪器处于发射状态，此时，由本仪器内部的射频合成器输出载波或调频、调幅、IQ调制、脉冲调制信号。 另外，在音频输入口上可以对通信设备的接收机解调输出的信号进行失真、信纳、 频响、信噪比等参数的测量或对外输入的音频信号进行电平、频率、失真、信纳 等参数的测量。在对无线通信设备的双工状态进行测量时，仪器的发射测量模式和接收测量 模式同时工作。由射频合成器通过射频前端组件将射频载波、调频、调幅信号输 出到无线通信装备，由双工合成器产生本振信号用于对无线通信装备的发射机参 数进行测量。三、主要技术指标射频合成器性能特性： 载波频率 是指射频合成器能提供合格信号的频率范围，通常用上、下限频率表示。 载波幅度是指射频合成器输出信号的幅度大小，一般用 dBm 表示，规定了阻抗后，可 以折合为电压。 载波频谱 是指射频合成器在规定频率范围内的输出信号在频域上的特性，一般用谐波、分谐波，非谐波，单边带相位噪声表示。 调制特性 是指射频合成器在规定的载波和调制信号时的调幅、调频、调相的特性。 射频分析性能特性： 射频频率测量 是指无线电综合测试仪能准确测量的射频最低频率到最高频率的范围。 射频功率测量 是指无线电综合测试仪能准确测量最小功率到最大功率的范围，可参考射频 功率计的主要技术指标。 调制特性测量 是指无线电综合测试仪能准确测量调制参数特性的范围，可参考调制度测量 仪的主要技术指标。 射频信号频谱测量 是指无线电综合测试仪能准确对信号频谱进行分析的能力，可参考射频频谱 分析仪的主要技术指标。音频信号发生器性能特性： 音频频率 是指无线电综合测试仪内置音频信号发生器能提供合格信号的频率范围， 通常用上、下限频率表示。 音频幅度 是指无线电综合测试仪内置音频信号发生器输出信号的幅度大小，一般用电 压表示。音频分析性能特性： 音频频率测量 是指无线电综合测试仪能准确测量的音频最低频率到最高频率的范围。 音频幅度测量 是指无线电综合测试仪能准确测量的音频信号幅度范围。 音频失真、信纳测量 是指无线电综合测试仪的可测量的音频失真度、信纳的范围。可参考失真度 测量仪的主要技术指标。 音频波形测量 可参考模拟示波器的主要技术指标。四、选购注意事项 频率范围 无线电综合测试仪产生和分析的射频信号频率范围要能够覆盖被测设备的 工作频段。 调制及解调能力 无线电综合测试仪一般都具备频率、幅度调制解调能力。但对于单边带电台 的测量就要求综测仪具备单边带调制解调能力，根据被测通信设备的不同，甚至 还需要综测仪具备脉冲调制和矢量调制功能。 功率 无线电综合测试仪能够测量的最大功率应大于被测设备的最大输出功率。 双工测量 双工测量使无线电综合测试仪具备了同时测量通信设备的接收和发射性能 特性的能力。 频谱分析 具备频谱分析能力的无线电综合测试仪使其不仅在时域上分析通信设备的 性能特性，还能从频域上分析通信设备的性能特性。 供电特性 能够使用交直流两种电源供电的无线电综合测试仪更能适应业务工作的需 要。 接口特性目前的无线电综合测试仪一般都含有 IEEE-488 接口和 RS232 接口。新型的 无线电综合测试仪在此基础上还增加了 USB 接口和 LAN 接口。用户可以根据组建 测试系统的需要进行选择。