【应用】Keysight UXA信号分析仪成功用于5G NR基站设计，能够准确地进行频谱分析测试

时间： 2022-07-08 来源：Keysight

在规划5G NR设计和创新的后续步骤方面，能够对于成功和准确地进行信号分析（频谱分析）测试是非常重要的。而这就要求信号分析（频谱分析）的解决方案有能够支持更高的频率、更宽的带宽以及具有新的物理层功能。在本文中，KEYSIGHT将从信号分析（频谱分析）的角度，根据3GPP标准讨论5G NR基站中的发射信号质量。

发射信号质量

发射信号质量是衡量发射的信号质量的重要信号分析（频谱分析）指标。该指标包括使用信号分析仪（频谱分析仪）进行的三种测量：频率误差、称为误差矢量幅度 (EVM) 的调制质量，以及多输入、多输出 (MIMO) 或载波聚合情况的时序对齐误差 (TAE)。

频率误差测量

使用射频频谱分析仪进行频率误差测量可确定基站的实际频率与分配的频率相差多远。该测试的目的是确保频率误差在标准规定的要求范围内。调制质量是指测量的载波信号和理想信号之间的差异。在处理高频和宽带宽信号分析（频谱分析）应用时，工程师需要一款能够应对这些应用带来的测试挑战的高频频谱分析仪。

误差矢量幅度测量

使用射频频谱分析仪测量的误差矢量幅度是均衡后的理想符号与实测符号之差（如图1），可以通过信号分析仪（频谱分析仪）进行测量。根据一致性测试要求，信号分析（频谱分析）所需的误差矢量幅度是对所有分配的子载波和所有正交频分复用 (OFDM) 符号进行平均的均方根 (RMS) 结果。此测试的目的是验证调制质量是否符合信号分析（频谱分析）的最低要求。如果您正在处理高频和宽带宽应用，高频频谱分析仪可以帮助您克服特定的信号分析（频谱分析）测试挑战。

图 1. 信号分析（频谱分析）调制质量测量的误差矢量幅度

图2说明了UXA信号分析仪（频谱分析仪）的调制分析模式如何测量频率误差和误差矢量幅度。在同步和信号解调之后，各种信号分析（频谱分析）测量结果以数字表格或轨迹的形式显示，这可以更好地可视化。图2显示了使用TM 3.1a进行256QAM调制而不是复杂且耗时的信号分析仪（频谱分析仪）设置的示例。Keysight UXA信号分析仪（频谱分析仪）和PathWave X系列测量应用程序中的快速预设使您能够自动配置所有解调设置，从而显着提高信号分析（频谱分析）测试效率。

图 2. 使用信号分析仪（频谱分析仪）进行传导频率误差和误差矢量幅度测量的示例

TAE测量

通过使用射频频谱分析仪，TAE可以被测量为DMRS端口之间的时间间隔，该间隔应该小于某个水平。此信号分析（频谱分析）要求适用于MIMO传输、载波聚合和相应组合中的帧定时。该结果代表了任何两个不同NR信号之间的最大时序差。在信号分析（频谱分析）测试期间，TAE被验证在标准规定的最低要求范围内。图3显示了MIMO配置的传导TAE测量结果，其中来自不同射频通道的 DMRS端口0和1组合在一起。此案例反应了将多个输入信号反射到单个接收天线上的结果。由此可知，组合的两层信号仅用一根接收天线是不能被解调的，因为一些迹线不包含任何数据。对于 5G NR X 系列信号分析仪（频谱分析仪）测量应用，选择具有两层的 TM1.1可以同步到组合信号中的每个DMRS端口，并测量它们之间的时序误差。在此示例中，单个输入通道1检测到 DMRS 端口 0 和 1 都处于某个功率级别。以端口0为参考，端口 1 到端口 0 的时序误差约为24 ns。除了测量TAE，这种信号分析（频谱分析）还可以测量不同DMRS端口之间的相位间隙和功率间隙。为了在更高频率和更宽带宽的应用中获得准确的信号分析（频谱分析）结果，一个可靠的高频谱分析仪将是一个非常宝贵的工具。