專利名稱：一種基站的射頻測試系統、方法及多工器的制作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信設備測試技術，特別涉及一種頻分雙工長期演進(FDD LTE) 基站的射頻測試系統、方法及多工器。
背景技術：
LTE基站中的演進射頻拉遠單元(eRRU)是無線通信系統中不可或缺的部分，其性能優劣影響著整個系統，需要通過測試驗證其射頻性能是否達到了設計的目標。eRRU實際部署場景如圖1所示，圖1中，ANT為天線，UE為用戶設備，EPC為演進的分組核心網，OMC為操作維護中心。外場實際部署的時候eRRU直接通過饋線連接天線， 由于天線和射頻饋線的無源互調通常都在_150dBc以下，所以天線和射頻饋線對eRRU的性能影響很小。實驗室測試環境如圖2所示，在實驗室測試中，由于eRRU的每個天饋口(即射頻端口)的輸出功率都大于20W，經常要用到許多的測試附件，如衰減器、環形器、隔離器和陷波器等，但環形器和隔離器這類鐵氧體器件無源互調都很差，在大功率下互調產物很大， 對eRRU的測試影響非常大，測試環境已經不能真實的反映eRRU實際性能。另外，在上述測試環境中，上行射頻指標(接收機射頻指標)和下行射頻指標(發射機射頻指標)是分時測試，效率比較低。而且，目前FDD LTE的射頻測試環境都是采用分立式器件，連接復雜，搭建測試環境成本高，且連接處很容易產生互調以及電磁雜散，對測試結果存在很大影響。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種基站的射頻測試系統、方法及多工器，以提高測試效率和測試結果的準確性，并降低測試成本。為解決上述技術問題，本發明提供技術方案如下一種用于基站射頻測試的多工器，包括第一端口，與所述基站的待測試射頻端口連接；第一合路器，與所述第一端口連接；至少一個第二端口，與頻譜分析儀連接；至少一個第三端口，與信號發生儀連接；連接在所述第一合路器和所述第二端口之間的帶通濾波器，其通帶為所述基站的下行射頻信號頻段；連接在所述第一合路器和所述第三端口之間的帶阻濾波器，其阻帶為所述基站的下行射頻信號頻段。上述的多工器，其中所述第二端口的數目為1 ；所述第三端口的數目為2，分別用于接收所述信號發生儀發送的上行射頻信號和對所述上行射頻信號進行干擾的干擾信號。上述的多工器，其中所述帶阻濾波器的數目為1 ；所述多工器還包括，連接在所述帶阻濾波器和所述第三端口之間的第二合路器。上述的多工器，其中所述帶阻濾波器的阻帶包括所述基站的兩個不同的下行射頻信號頻段。一種基站的射頻測試系統，包括，頻譜分析儀、信號發生儀和上述的多工器。一種基于上述的射頻測試系統實現的射頻測試方法，包括多工器接收基站發送的下行射頻信號和信號發生儀發送的上行射頻信號；所述多工器對所述下行射頻信號進行帶通濾波后，發送到頻譜分析儀，供所述頻譜分析儀進行發射機射頻指標的測試；所述多工器對所述上行射頻信號進行帶阻濾波后，發送到所述基站，供所述基站進行接收機射頻指標的測試。上述的射頻測試方法，其中所述發射機射頻指標包括發射功率、誤差矢量幅度、下行雜散和占用信道帶寬中的至少一個；所述接收機射頻指標包括靈敏度、阻塞、上行雜散中的至少一個。與現有技術相比，本發明的有益效果是本發明給出了一種多工器的結構，采用該多工器進行LTE基站的射頻測試時，能夠同時對RRU的上行射頻指標和下行射頻指標進行測試，提高了測試效率，降低了測試成本；本發明克服了現有技術中測試環境無源互調過大對測試結果的影響問題，使測試結果更準確，能在實驗室測試中充分反應RRU的實際性能；本發明的多工器支持異頻RRU的同時測試，并且，所述多工器還可以實現測試環境簡單化，提高測試過程的穩定性和測試結果的可靠性。
圖1為RRU外場部署場景示意圖；圖2為RRU實驗室測試環境示意圖；圖3為根據本發明實施例的多工器的結構示意圖；圖4為根據本發明實施例的三工器的結構示意圖；圖5為根據本發明實施例的三工器的另一種結構示意圖；圖6為根據本發明實施例的四工器的結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對本發明進行詳細描述。本發明針對目前FDD LTE RRU上行射頻指標和下行射頻指標分時進行、測試環境對RRU性能的影響大，以及RRU射頻測試環境的附件費用投入高等問題，設計了一種用于射頻測試的多工器結構，采用該多工器進行RRU的射頻性能測試，能夠保證測試環境真實的反應RRU的性能，并能夠實現上行射頻指標和下行射頻指標的同時測試。圖3為根據本發明實施例的多工器的結構示意圖。參照圖3，所述多工器可以包括多個端口端口 0、端口 1、端口2、...、端口 3n ；多個濾波器濾波器1、濾波器2.....濾波器3η ；合路器，所述合路器的一端連接端口 0，另一端并行連接所述多個濾波器，用于實現多路射頻信號的合并和分離，所述合路器可以為T型結；另外，每個濾波器i還與相應的端口 i連接，1彡i ( 3η。所述多個濾波器中，每3個濾波器為一組，每組濾波器實現對RRU的一個發射頻段的測量，則所述多工器可以實現對η個不同的發射頻段的測量。其中，每組濾波器包括一個帶通濾波器和兩個帶阻濾波器，所述帶通濾波器的通帶為RRU的一個發射頻段，所述帶阻濾波器的阻帶也為該發射頻段。例如，對于第一組濾波器，濾波器1為帶通濾波器，其通帶為RRU的一個發射頻段-TXl頻段，濾波器2和濾波器3為帶組濾波器，其阻帶均為TXl頻段，第一組濾波器可以實現對RRU的TXl頻段的射頻指標測量；對于第二組濾波器，濾波器4為帶通濾波器，其通帶為RRU的另一個發射頻段-ΤΧ2頻段，濾波器5和濾波器6為帶組濾波器，其阻帶均為ΤΧ2 頻段，第二組濾波器可以實現對RRU的ΤΧ2頻段的射頻指標測量。優選地，所述多工器采用的鋁基制作，不含鐵基等，無源互調可以達到或優于-150dBc，在46dBm大功率下該器件產生的電磁輻射小于_104dBm，不會對被測設備的測試結果造成影響。 在進行測試時，是將端口 0連接至基站RRU的待測試射頻端口，將帶通濾波器的端口連接至頻譜分析儀，將帶阻濾波器的端口連接至信號分析儀。下面以多工器中最為典型的三工器來對本發明實施例的射頻測試原理進行說明。圖4為根據本發明實施例的三工器的結構示意圖，參照圖4，所述三工器可以包括端口 0，與RRU的待測試射頻端口連接；端口 1，與頻譜分析儀連接；端口 2和端口 3，與信號發生儀連接；合路器，其一端連接至端口 0 ；連接在合路器與端口 1之間的濾波器1，濾波器1為帶通濾波器，其通帶為RRU的一個發射頻段-TX頻段；連接在合路器與端口 2之間的濾波器2，濾波器2為帶阻濾波器，其阻帶為所述TX 頻段；連接在合路器與端口 3之間的濾波器3，濾波器3為帶阻濾波器，其阻帶為所述TX 頻段。上述三工器能夠實現RRU上行信號和下行信號的分離，支持上下行射頻指標的同時測試。具體地，由于端口 0到端口 1為RRU TX頻段的帶通濾波器，TX信號可以無衰減的通過，利用頻譜分析儀從端口 1接收TX信號后，可以測試發射功率、誤差矢量幅度(EVM)、占用信道帶寬(OBW)等下行指標。由于端口 0到端口 2為RRU TX頻段的帶阻濾波器，信號發生儀發出的RRU接收頻段(RX)信號可以從端口 2到端口 01，進入RRU的接收通道，由RRU進行上述指標例如靈敏度的測量。另外，端口 0到端口 3為RRU TX頻段的帶阻濾波器，能夠使得信號發生儀發出的RX路的干擾信號通過。由于帶阻濾波器的通帶頻段可以達到DC-4G范圍，就為3GPP TS36. 141協議中的阻塞(block)指標提供了測試方案。同時，所述三工器中的濾波器2和濾波器3還能夠抑制TX信號通過，防止TX信號進入信號發生儀對儀表造成損傷。上行阻塞指標的具體測試過程為RRU發送的額定功率的TX信號從端口 0無衰減的到達端口 1，同時，TX信號無法到達端口 2和端口 3，從而保護信號發生儀；信號發生儀發送的RRU的RX信號從端口 2無衰減到達端口 0后，進入RRU ；信號發生儀發送的對所述RX信號進行干擾的干擾信號從端口 3無衰減到達端口 0后，進入RRU，其中，端口 2和端口 3的信號具有30dB的隔離度，保證RX信號無衰減到達端口 0 ；由于端口 0到端口 2和端口 3的通帶為DC-4G (減去TX頻段)，上行阻塞測試要求的干擾信號通過信號發生儀可以無衰減的到達RRU的RX端口，RRU便可以根據接收到的信號進行阻塞測試。上述三工器還可以支持下行雜散和上行雜散測試，具體為端口 0到端口 2和端口 3的通帶為DC-4G(減去TX頻段)，所以TX頻段IOM外的雜散可以無衰減的從端口 0到達端口 2和端口 3，從端口 2和端口 3可以測試下行頻段的雜散；另外，信號發生儀發出的RX 頻段的雜散也可以無衰減的從端口 2和端口 3到達端口 0，從端口 0可以測試上行頻段的雜散。圖5為根據本發明實施例的三工器的另一種結構示意圖。參照圖5，所述三工器可以包括端口 0，與RRU的待測試射頻端口連接；端口 1，與頻譜分析儀連接；端口 2和端口 3，與信號發生儀連接；第一合路器，其一端連接至端口 0 ；第二合路器，其一端連接端口 2和端口 3 ；連接在第一合路器與端口 1之間的濾波器1，濾波器1為帶通濾波器，其通帶為 RRU的一個發射頻段-TX頻段；連接在第一合路器與第二合路器之間的濾波器2，濾波器2為帶阻濾波器，其阻帶為所述TX頻段。可以看出，圖5與圖4的區別在于，只有一個帶阻濾波器，端口 2、3通過第二合路器與所述帶阻濾波器連接。利用該三工器進行射頻指標測試的原理與圖4所示的三工器類似，這里不作贅述。圖6為根據本發明實施例的四工器的結構示意圖，該四工器能夠支持異頻RRU的同時測試。參照圖6，所述四工器可以包括
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端口 0，與RRU的待測試射頻端口連接；端口 1和端口 4，與頻譜分析儀連接；端口 2和端口 3，與信號發生儀連接；合路器，其一端連接至端口 0 ；連接在合路器與端口 1之間的濾波器1，濾波器1為帶通濾波器，其通帶為RRU的一個發射頻段-TXl頻段；連接在合路器與端口 4之間的濾波器4，濾波器41為帶通濾波器，其通帶為RRU的另一個發射頻段-TX2頻段；連接在合路器與端口 2之間的濾波器2，濾波器2為帶阻濾波器，其阻帶為所述 TXl頻段和TX2頻段；連接在合路器與端口 3之間的濾波器3，濾波器3為帶阻濾波器，其阻帶為所述 TXl頻段和TX2頻段。其工作原理為端口 0到端口 1為TXl的帶通濾波器，從端口 1可以測試TXl的下行帶內指標(例如，功率、EVM等指標)；端口 0到端口 4為TX2的帶通濾波器，從端口 4可以測試TX2的下行帶內指標(例如，功率、EVM等指標)；端口 2和端口 3到端口 0為TXl和TX2的帶阻濾波器，通過端口 3和端口 4發送上行信號RXl和RX2，可以進行RXl和RX2上行指標測試。綜上所述，本發明通過設計一種多工器的結構來實現上行射頻指標和下行指標的同時測試，使得測試效率大幅提高，并能夠保證測試環境能夠真實的反映RRU的性能。多工器由帶通濾波器、帶阻濾波器以及合路器組合而成，為了適應不同的應用場景，還可以對多工器進行任意的組合，提高了射頻測量的靈活性。最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種用于基站射頻測試的多工器，其特征在于，包括 第一端口，與所述基站的待測試射頻端口連接； 第一合路器，與所述第一端口連接；至少一個第二端口，與頻譜分析儀連接； 至少一個第三端口，與信號發生儀連接；連接在所述第一合路器和所述第二端口之間的帶通濾波器，其通帶為所述基站的下行射頻信號頻段；連接在所述第一合路器和所述第三端口之間的帶阻濾波器，其阻帶為所述基站的下行射頻信號頻段。
2.如權利要求1所述的多工器，其特征在于 所述第二端口的數目為1 ；所述第三端口的數目為2，分別用于接收所述信號發生儀發送的上行射頻信號和對所述上行射頻信號進行干擾的干擾信號。
3.如權利要求2所述的多工器，其特征在于 所述帶阻濾波器的數目為1 ；所述多工器還包括，連接在所述帶阻濾波器和所述第三端口之間的第二合路器。
4.如權利要求1所述的多工器，其特征在于所述帶阻濾波器的阻帶包括所述基站的兩個不同的下行射頻信號頻段。
5.一種基站的射頻測試系統，其特征在于，包括，頻譜分析儀、信號發生儀和多工器，所述多工器包括第一端口，與所述基站的待測試射頻端口連接； 第一合路器，與所述第一端口連接； 至少一個第二端口，與頻譜分析儀連接； 至少一個第三端口，與信號發生儀連接；連接在所述第一合路器和所述第二端口之間的帶通濾波器，其通帶為所述基站的下行射頻信號頻段；連接在所述第一合路器和所述第三端口之間的帶阻濾波器，其阻帶為所述基站的下行射頻信號頻段。
6.如權利要求5所述的射頻測試系統，其特征在于 所述第二端口的數目為1 ；所述第三端口的數目為2，分別用于接收所述信號發生儀發送的上行射頻信號和對所述上行射頻信號進行干擾的干擾信號。
7.如權利要求6所述的射頻測試系統，其特征在于 所述帶阻濾波器的數目為1 ；所述多工器還包括，連接在所述帶阻濾波器和所述第三端口之間的第二合路器。
8.如權利要求5所述的射頻測試系統，其特征在于所述帶阻濾波器的阻帶包括所述基站的兩個不同的下行射頻信號頻段。
9.一種基于權利要求5至8中任一項所述的射頻測試系統實現的射頻測試方法，其特征在于，包括多工器接收基站發送的下行射頻信號和信號發生儀發送的上行射頻信號； 所述多工器對所述下行射頻信號進行帶通濾波后，發送到頻譜分析儀，供所述頻譜分析儀進行發射機射頻指標的測試；所述多工器對所述上行射頻信號進行帶阻濾波后，發送到所述基站，供所述基站進行接收機射頻指標的測試。
10.如權利要求9所述的射頻測試方法，其特征在于所述發射機射頻指標包括發射功率、誤差矢量幅度、下行雜散和占用信道帶寬中的至少一個；所述接收機射頻指標包括靈敏度、阻塞、上行雜散中的至少一個。
全文摘要
本發明提供一種基站的射頻測試系統、方法及多工器。所述多工器包括第一端口，與所述基站的待測試射頻端口連接；第一合路器，與所述第一端口連接；至少一個第二端口，與頻譜分析儀連接；至少一個第三端口，與信號發生儀連接；連接在所述第一合路器和所述第二端口之間的帶通濾波器，其通帶為所述基站的下行射頻信號頻段；連接在所述第一合路器和所述第三端口之間的帶阻濾波器，其阻帶為所述基站的下行射頻信號頻段。本發明能夠提高測試效率和測試結果的準確性，并降低測試成本。
文檔編號H04W24/02GK102547803SQ20121002105
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月30日 優先權日2012年1月30日
發明者余飛, 劉彬, 張天鵬, 張志鋒, 成軍平, 田宏, 邵立群 申請人:中興通訊股份有限公司