YD T 1977-2009 2GHz TD-SCDMA移动台空间射频辐射功率和接收机性能测量方法.pdf

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1、ICS 330吲M 36 Y口中华人民共和国通信行业标准YD，T 1 977-20092GHz TDSCDMA移动台空间射频辐射功率和接收机性能测量方法Measurement method for Radiated RF power and receiverperformance of 2GHz TD-SCDMA mobile stations2009-12-11发布 2010-01-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布目 录YD，r 1977-2009前言IIl 范I蜀l2规范性引用文件13术语、定义和缩略语131术语和定义13 2缩略语14试验条件141坐标系统l42测量通用条件14

2、3移动台测量25射频辐射功率测量方法351功率测量设备352功率测量通用条件353 TDSCDMA射频辐射功率测量36接收机性能测量方法561接收机性能测量通用条件56，2 TDSCDMA接收机性能测量5附录A(规范性附录)测试系统不确定度分析7附录B(规范性附录)TIRP与TIRS计算方法9附录c(资料性附录)均匀取点法10刖 舌YD厂r 1 9772009本标准是(2GHz移动台空间射频辐射功率和接收机性能测量方法系列标准之一，该系列标准还包括以下标准：2GHz WCDMA移动台空间射频辐射功率和接收机性能测量方法与本标准技术内容相关的有如下标准，在本标准的制定过程中还注意了与以下标准的协

3、调统一：YDT 1484-2006移动台空间射频辐射功率和接收机性能测量方法YDT 1367-2007 2GHz TDSCDMA数字蜂窝移动通信网终端设备技术要求YDT 15921-2007 2GHz TDSCDMA数字蜂窝移动通信系统电磁兼容性要求和测量方法第l部分：用户设备及其辅助设备本标准的附录A和附录B为规范性附录，附录C为资料性附录。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：工业和信息化部电信研究院、中兴通讯股份有限公司、华为技术有限公司、中国移动通信集团公司。本标准主要起草人：郭琳、肖雳、禹忠、王丽娟、彭宏利、张兴海、杨蒙、李男、徐瑁、李雯雯。YD厂r 1 977-20

4、092GHz TDSCDMA移动台空间射频辐射功率和接收机性能测量方法1范围本标准规定了2GHzTDSCDMA移动台的空间射频辐射功率和接收机性能测量方法，包括频率范围和限值。本标准适用于便携和车载的2GHz TDSCDMA移动台，也适用于那些由交流电源供电且在固定位置使用的2GHz TDSCDMA移动台以及通过USB接口、Express接口和PCMCIA接口等连接在便携式计算机的2GHz TDSCDMA数据设备。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议

5、的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。YDT 1484 移动台空间射频辐射功率和接收机性能测量方法3GPP TS25102 用户设备无线传输和接收(TDD)3GPP TS34122 用户设备一致性规范；无线发射和接收(TDD)3GPPTS34109 用户设备逻辑测试接口：特定一致性测试3术语、定义和缩略语下列术语、定义和缩略语适用于本标准。31术语和定义YDT 1484确立的术语和定义适用于本标准。32缩略语YDT 1484确立的缩略语适用于本标准。4试验条件除以下的特殊说明外，YDT 1484确立的试验条件适用于本标准。41坐标系统YDT 1

6、484确立的坐标系统适用于本标准。42测量通用条件除以下规定外，YDT 1484确立的测量通用条件适用于本标准，测试系统需满足本标准附录Am要求。根据EUT的类型，除在YDT 14846P确立的自由空间、人头模型、移动台直插入笔记本和EUT使用线缆与笔记本连接的测试配置外，按照以下规定进行数据业务中一人体模型下的测试。421数据业务中一人体设备模式当EUT为掌上电脑、PDA、小型游戏机设备、多媒体无线手持终端等时，需要进行人体设备模式下YD厂r 1977-2009的测试。体设备模式主要包括人手、头部及其空间组台，如图【所示。此时人体设备值于XYZ定位系统中，坐标中心位于由人耳RE点至上嘴唇中点

7、M点的延长线上，EUT天线上即0点，取MO=30em，此时+z轴指向人头模型顶部，右手法则定义+x和+Y轴，人手保持单或双手持被测设备。图1数据业务中一人体设备模式测试4 3移动占测量4 3 1发射机射频辐射功率溺4量通过在移动台周围球面上不同位置4量移动台HRP采衡量EUT的射频辐射性能。本标准通过分析球面上每个测量点的测量数据来评估有效辐射功率，得到EUT的三维辐射特性。选用等角度取点法时在球坐标的Theta轴和Phi轴分别间隔1 5。取1个测量点，描述EUT的远场辐射模式和总全向辐射功率，其中0=0。和0=180。不用测试。每个极化方向需测量264个点，按照附录B中公式(B1)积分得到总

8、全向辐射功率(TIRP)。选用均匀取点法时，在上述坐标系统中按照附录C中表C一】取162个点测试，然后按照公式(C-3)计算总全向辐射功率(TIRP)。若以上两种方法的测试结果出现差异时，以等角度测试方法为准。4 3 2接收机性能测量通过在移动台罔围球面上不同位置测量EUT在一定误码率(BER)条件下的是小前向链路功率来衡量BUT的接收机性能。本标准规定在EUT接收灵敏度最差的配置下进行试验，通过分析球面上每个测量点的测量数据来评估有效接收机灵敏度，得到EUT的三维接收机特性。选用等角度取点法时球坐标的。轴和m轴分别间隔3矿取1个测量点来充分描述EUT的总接收灵敏度，其中000和o=1800不

9、用测试。每个极化需方向测量60个点，按照附录B中公式(B4)积分得到总全向辐射灵敏度(TIRS)。选用均匀取点法时，在上述坐标系统中按照附录C中表C-2取42个点测试，然后按照公式(c4)计算总全向辐射功率(TIRS)。由于某些数字技术的EUT需要特殊的控制方法才能对BER进行测量，在这种情况下，该设备可能需要外部电缆和手动命夸来进入设置状态，但这些只能用于对EUT进行设置，在测试过程中，必须拆除所有电缆连接，EUT运行在独立电池供电模式。YD厂r 1 977-20095射频辐射功率测量方法51功率测量设备推荐的功率测量设备为频谱分析仪，频谱分析仪可以直接控制相关参数来满足不同通信信号功率测量

10、要求。由于功率计探头的宽带响应，很难将反向链路功率与前向功率进行隔离，因此不推荐使用功率计作为本标准的功率测量设备，除非功率探头有合适的响应时间和隔离度，并满足相应的不确定度要求。52功率测量通用条件本节列出所有的功率测量通用要求。假定使用频谱仪作为功率测量设备，除非特殊注明，频谱仪使用RMS检波方式。频谱仪接收的峰值信号强度至少要高于本底噪声40dB。调整频谱仪的参考电平和衰减值，使接收的峰值信号比频谱分析仪显示方格最大值至少低5dB。为了满足不同调制信号的特性要求，频谱仅应支持扫描时间和测试数据点的调整功能。频谱仪用来进行数据分析的软、硬件必须支持相应的数字信号分析功能来得到所需的结果。在

11、测试过程中，EUT应以最大功率发射。对支持多种制式的EUT，每一种制式都应进行测试。在进行TIRP测试前，需要进行EUT的传导功率测试，测试频点和设置与进行TIRP时一致将测试结果记录在测试报告中。53 TDSCDMA射频辐射功率测量531测试步骤进行TDSCDMA功率测试时，模拟器的相关设置参见3GPP 34122的52节。在移动台与基站模拟器之间建立起环回测试模式(有关环回模式的具体设置，参见3GPP 34109的53节)，在测试过程中，EUT的发射功率控制应向EuT持续发射“功率升”命令，以保证EuT在整个测试过程中以最大功率发射。在EUT所支持的国家许可频段内选择高、中、低3个不同的信

12、道进行测试，未来EUT所支持的国家许可频段可能会增加，此时还需选择增加以后各频段的高、中、低3个信道进行测试，以保证EUT的性能在其支持的所有国家许可频段内的性能都能进行测试，目前TDSCDMA所允许的频段见表1。表2中给出了按照以上原则选出的2GHz频段上的高、中、低3个信道，其他许可的频段按照相同原则进行选择。表1 TD-SCDMA所允许的频段列表频 段 频率(MHz)1880一192020lO202518501910b1930一199019lO1930d 2572620注：随着技术的发展，不排除使用其他频段的可能频谱仪设置为零扫描带宽，触发方式为“Video”，分辨率带宽至少应大于EUT

13、的信道带宽，视频带宽应大于3倍的分辨率带宽。对于信道带宽为16MHz的TDSCDMA移动台，分辨率带宽应为3MHz，视频带宽为10MHz。扫描时间应使在脉冲中心85宽度范围至少有501个采样，典型设置为06ms。触发电平尽可能小，但为防止产生误触发，应至少高于本底噪声10dB。频谱分析仪采用RMS检波方式。典型测量结果YDFr 197卜20D9如图2所示。按照以上方法和顺序测试三维空间上的所有点的EIRP，按照式(B1)或式(c，3)算出总全向辐射功率。表2 2GHz TDSCDMA OTA洲试信道列表频 段 信道号 Designation 频率(MHz)TDSCDMA 2G壬王z L 100

14、54 上行 2010 8TDSCDMA 2GHz L 10054 下行 20108TDSCDMA 2GHzM 10087 上行 20174TDSCDMA 2GHz M 10087 下行 2017 4TDSCDMA 2GHz H 10121 上行 20242TDSCDMA 2GHz H 10121 下行 2024 2R盯30四啦RBw孙mzvBWl0MHzSWT 700岫304m 1l咄删 呻吣即 hl -L州 叫 p州 峨出蜘 叫巾q I州GLGD-70田2 TD-SCDMA射频辐射功率532限值-TDSCDMA辐射功率完整的射频辐射功率测量应该包括在自由空间和人头模型两种配置下(如果适用)和

15、EUT所支持的主机械模式下(如翻盖EUT的翻盖打开状态，滑盖EUT的滑盖打开状态及天线可伸缩EUT的天线拔出状态)进行所有测试信道的测试，具体要求见表3。寰3 2GHz TD-SCDMA辐射功率要求功率控制 终端类型 测试配置 平均TIRP 最,J、TIRP数据卡 自由空问 18dBm 17dBmAlll人头模型 NA NA自由空间 TBD TBD移动终端人头模型 15dBm 13dBm4YD厂r 1 977-20096接收机性能测量方法61接收机性能测量通用条件总全向辐射灵敏度(TIRS)应在第5章中定义的EUT所支持频段的高、中、低3个信道上进行完整测试。其他信道还需进行中间信道相对接收灵

16、敏度的测试。由于某些EUT支持大量的中间信道，此时只要实际测量的两个连续信道之间间隔不大于500kHz，则可以将它们之间的中间信道忽略不测。非便携式EUT需要进行自由空间下的测试，便携式EUT还需要进行人头模型下的测试。EUT在规定的测试信道和配置下，与基站模拟器建立连接，基站模拟器记录EUT向它报告的误码率或误帧率。调节基站模拟器的射频输出电平，使EUT的误码率或误帧率在每一个球形测量点上达到期望值。测量的比特数或帧数必须足够多以使得误码率的置信水平大于95。由于接收机灵敏度测量没有发射机射频辐射功率测量精确，本标准允许进行TIRS测试时，选用等角度取点法时Theta轴和Phi轴以30*步长

17、旋转，选用均匀取点法测试42个测试点。62 TDSCl3MA接收机性能测量621测量步骤用基站模拟器测量移动台接收灵敏度，记录当EUT的BER达到12并且置信水平大于95时的最小前向链路功率。功率控制采用闭环功率控制模式，EUT以最大功率发射。测试时，传输速率为122kbits，最少测试40 000个比特。按照531节参数进行设置，以下参数除外： 前向链路功率初始值：需保证在三维空间上初始测试时，EUT的BER为零； 其他参数按照3GPP TS 25102进行设置。如果某个测试点无法建立连接，可以增大前向链路功率来建立或保持连接。在规定的测试信道上建立连接，移动台以最大功率发射，启动BER测量

18、，测量的比特数应使BER的置信水平大于95，最少测试40 000个比特。当前向链路功率接近TDSCDMA灵敏度电平时，基站模拟器的功率下降步长应不大于O5dB。降低基站模拟器输出功率，直到BER上升到12。记录当EUT的BElt达到12并且置信水平大于95时的最小前向链路功率值，作为该点的EIS数值，待三维空间所有测试点的灵敏度测试完毕后，按照式(B-4)或式(C4)，计算总全向辐射灵敏度(nRs)。在EUT所支持频段的高中低3个信道作完整TIRs测试，关于信道的选择原则，见531。对于中问信道，在满足最大间隔条件下，测量相对接收灵敏度。如图3所示。相对接收灵敏度测量步骤为：a找到最佳接收灵敏

19、度的测量点，调整EUT、定位器以及测量天线的位置和极化，使之与该测量点相同，在最接近该测量点并满足两相邻连续信道间隔不大于500kHz的信道上进行测量：b将基站模拟器输出功率提高到最佳接收灵敏度+5dB：c测量中间信道的BER，BER不应超过12；d报告中间信道的测量结果。5YD厂r 1 977-2009失败信道(高额率+中额率埘：中领事卅氐频率)甩 中间l珏 兽、 f。 pi惫 叫、灵敏度随频率的 高信道 I 变化圈 中信道低信道频率专图3中间佰道灵敏度测试示意622 限值一TD-sCDMA接收灵敏度完接的接收机灵敏度测量应该包括在自由空间和人头模型两种配置下(如果适用)和EUT所支持的主机

20、械模式下(如翻盖EUT的翻盖打开状态，滑盖EUT的滑盖打开状态及天线可伸缩EUT的天线拔出状态)下进行所有信道的测试。另外，还应进行中间信道的相对灵敏度测试。具体要求见表4。裹4 2GHz TD-SCDMA接收员敏度要求功率控制 终端类型 测试配置 平均TIRS 最大TIRS自由空间 一103dBm 一102dBm数据卡 人头模型NA NAAlll自由空间 TBD TBD移动终端人头模型 一101dBm 一100dBm6A1 最小测量距离附录A(规范性附录)测试系统不确定度分析YD厂r 1977-2009本节给出了远场测试所需的最小测量距离R的要求。测量距离是指EUT旋转中心与测量天线相位中心

21、之间的距离。为保证测试在远场中进行，本标准要求测试场地必须满足表A1中最小测量距离的要求，该表中最小测量距离由以下3个约束条件得到：2D狐(相位不确定度条件)、3D(幅度不确定度条件)和3x(近场反应条件)，其中D为辐射体尺寸，本标准中取30cm，k为自由空间中的波长。表A1最小测量距离RI 频段 最低频率 最高频率 R，攀R3D R3h最小测量距离(MH：) (MHz) (MHz)h h (n1)I 1880-2620 1880 2620 0160 0115 1565 090 O480 1565A2 TIRP测试系统不确定度分析进行TIRP测试时，整个测量系统不确定度主要从以下方面进行分析，

22、见表A2。寰A2 TIRP测试系统不确定度因素不确定度因素接收端失配： (如t接收设备和测量天线间失配)发送端失配(如：信号源与校准参考天线间失配)信号源：绝对输出电平和稳定度电缆因子：测量天线电缆和校准参考天线电缆对测试的影响插入损耗：测量天线电缆和校准参考天线电缆插入损耗：测量天线端衰减器和校准参考天线端衰减器(若存在)测量距离t校准参考天线相位中心与旋转中15,的偏差静区内纹波对测量结果的影响天线：测量天线以及校准参考天线的增益测量距离：EUT相位中心与旋转轴中心的偏差EUT对测量天线阻塞影响VSWR暗室驻波EUT的相位曲率测试中环境温度影响EuT在人头模型下的定位不确定度随机不确定度7

23、YD厂r 1 977-2009A3 TIRS测试系统的不确定度分析进行TIRS测试时，整个测量系统不确定度主要从以下方面进行分析，见表A3。裹A3 TIRS测试系统不确定度因素不确定度因素接收端失配： (如：接收设备和校准参考天线间失配)发送端失配(如：基站模拟器与测量天线问失配)基站模拟器：绝对输出电平和稳定度电缆因子：测量天线电缆和校准参考天线电缆对测试的影响插入损耗：测量天线电缆和校准参考天线电缆插入损耗：测量天线端衰减器和校准参考天线端衰减器(若存在)测量距离：校准参考天线相位中心与旋转中心的偏差静区内纹波对测量结果的影响EuT的调制检测对测量结果的影响TIRS测试过程中取点步长对测试

24、结果的影响天线：测量天线以及校准参考天线的增益测量距离：EUT相位中心与旋转轴中心的偏差EuT对测量天线阻塞影响V$WR暗室驻波EuT的相位曲率测试中环境温度影响Eur；E人头模型下的定位不确定度随机不确定度8附录B(规范性附录)TIRP与TIRS计算方法YD厂r 19772009本节定义总全向辐射功率(TIRP)和总全向辐射灵敏度(TIRS)的计算方法。假设N和M分别是Theta轴和Phi轴的采样点数。对于TIRP钡I试和TIRS飒U试，N和M的数量不同，TIRP钡试时，N=12，M=24。TIRS测试时，N；6，M=12。下式中，EIRP和EIS分别表示单方向、单极化下的峰值等效全向功率和

25、等效全向灵敏度，其下标表明测试时的极化情况。B1总全向辐射功率(TIRP)7豫P熹窆艺陋j，p。(辞，力)+Ei，硌(岛，允)】si(谚) (B1)孔即2南蕃善陋。(辞，向)讳(岛，竹)】si(谚) 忸。1B2接近水平部分辐射功率(NHPIRP)假定完整的球面用N=12个0和M个中间隔表示，NHPIRP可以用下式表示接近水平-t-45度辐射功率脚迟。，兰i考万恼i，拂(辞，办)+Ej，功(只，办)jsin(岛) (B-2)vH帕，兰0接近水平30度辐射功率HRPt30=南砉篓陆慨()+Eirp,(8t柚t (B-3)B3总全向辐射灵敏度(TIRS)TIRS 2NM焉医i磊B4接近水平部分全向灵

26、敏度(NHPIRS)接近水平30度灵敏度：TIS兰r二三二=1一 万妻篓l南+赢卜岛，B5人头模型-V均TIRP计算方法钏-叫坐塑竺坐气竽塑竺型竺B6人头模型平均TIRS计算方法n醛=。b妖斋丽+而去而+高丽+斋南+而b+而)(B4)(B5)(B一6)(B7)9YD，T 1977-2009跗录c资料性附录)均匀取点法兼释YDFf 1484中推荐的等角度取点方法，本标准可使用均匀取点方法对移动台进行TIRP和TtRSl日测试。均匀测试点在不增加机械实现难度的情况下，可以减少测试点保持4试精度，取点步骤如下：片先对整个球面取正20面体进行三角化，取得均匀分布在球面上12个顶点，每一个面对麻一个球面

27、三角形，然后连接球面三角形三条边的中点，把每一个球面三角形划分为明个球面三角形，如此递归划分直到达到需要的三角形个数。测试点选在各个球面三角形的顶点测试点均匀分布在球可上。图C 1为进行三次三角化得到162个测皿点，坐标列表见表C 1所示。圈C 2所示为进行两次二角化帕所得到42个测最点，坐标列表见表C 2所示。图C 2 二次三角化测试点分布测试点均匀分布在被测设备为中心的球面上，总全q辐射功率或总全向辐射灵敏度可以由每个点测试结果进行线性平均得到。一=亡言轷m()一体() 。_1TIPS兰F_!玉1斟硎南+面I两JYD厂r 1977-2009(C2)推荐二次三角化得到的测试点用于TIRS测试

28、，三次三角化的点可用于TIRP测试，测试结果卿；面l台n乙lm助慨(q，略)+嘲(最，呜)Z黜 42喜封硎南+网I确需要测量的点的坐标如表所示表C1均匀取点法TRP测试时测点坐标RP 162个测量点0 由0 O16 360 288 216 144 7226 324 252 180 108 3632 360 288 216 144 7244 338 310 266 238 194 166 122 94 50 2248 360 288 216 144 7258 324 252 180 108 3660 342 306 270 234 198 162 126 90 54 1864 360 288 2

29、16 144 7274 334 314 262 242 190 170 118 98 46 2676 350 298 278 226 206 154 134 82 62 1090 360 342 324 306 288 270 252 234 216 19890 l 162 144 126 108 90 72 54 36 lg104 334 314 262 242 190 170 118 98 46 26106 350 298 278 226 206 154 134 82 62 10116 324 252 180 108 36120 342 306 270 234 198 t62 126 90

30、 54 18122 360 288 216 144 72132 324 252 180 108 36136 346 302 274 230 202 158 130 86 58 14148 324 252 180 108 36154 360 288 216 144 72164 324 252 180 108 36180 O(C3)(C4)裹C2均匀取点法TIS测试时测量点坐标FIRS 42个测量点0 o0 032 360 288 216 144 7258 324 252 180 108 3664 360 288 2】6 144 7290 342 306 270 234 198 162 I 126

31、 I 90 54 18116 324 252 180 108 36122 360 233 216 144 72148 324 252 180 108 36180 0中华人民共和国通信行业标准2GHz 1D$CDMA移动台空间射频辐射功率和接收机性能测量方法YD，r 1977_2009人民邮电出版社出版发行北京市集文区夕照寺街14号A座邮政编码：100061北京新瑞铭印剐有限公司印刷版权所有不得翻印开本：880x1230 116 2010年1月第1版印张：1 2010年1月北京第1敬印刷字数：29千字ISmq 9787-115-2022，1084定价：lO元本书如青印装质量问题，请与本杜联系电话；(010)67114922