【導讀】隨著無線數據業(yè)務的增長，LTE以其獨特優(yōu)勢占據市場前沿，LTE的頻譜使用靈活，可與現有技術無縫操作，網絡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生符合標準要求的LTE 有用信號，另一方面要求把無用發(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BER 和BLER 衡量接收性能，而LTE 系統是通過吞吐量來衡量的。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行簡單的描述。
（1）在發(fā)射機指標里，包含如下幾類測試項目：
1、發(fā)射功率相關的項目
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)射功率過大，會對其他信道或系統 造成干擾，最大發(fā)射功率過小會造成系統覆蓋范圍減少。最大功率回退是新增測試項，后面會做詳細分析。
2、輸出功率動態(tài)范圍
如最小輸出功率、發(fā)射關斷功率、開關時間模板等。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斷功率過大， 就會對其他終端和系統造成干擾。開關時間模板驗證終端能否準確地打開或者關閉其發(fā)射機，否則會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 技術區(qū)分各個子信道的方法是利用各個子載波之間嚴格的正交性。頻偏和相位噪聲會使各個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)射屬于無用發(fā)射，更需要進行嚴格的限制，否則會對其他用戶的系統造成嚴重的干擾。
7、發(fā)射互調
當兩個或兩個以上頻率的射頻信號功率同時出現在無源射頻器件中，就會產生無源互調產物，一般來說三階互調最嚴重。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，在頻帶內觀察其互調產物是否超標要求是有用信號和互調產物功率之比（單位dBc）低于限值。本測試項目主要是驗證終端抑制 其互調產物的能力。
[page]
（2）在接收機指標里，包含如下幾類測試項目：
1、參考靈敏度電平
考察終端接收小信號的能力。如果終端靈敏度過差，將會降低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差，將會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。性能測試是通過滿足一定的吞吐量條件下的SNR（信噪比）來考察的。
SNR 的計算公式如下：
性能測試部分可以分為單天線端口和多天線（分集，空間交織，MU-MIMO）相關的UE性能測試。單天線端口性能， 是通過滿足一定吞吐量要求時候的多徑衰落條件下的SNR 來衡量的。雙天線端口性能主要是考察終端的MIMO性能（分集， 空間復用，MU-MIMO），也是通過滿足一定吞吐量要求時多徑衰落條件下SNR 來衡量的。
（4）在信道狀態(tài)信息上報部分，包含如下幾類測試項目：
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環(huán)和閉環(huán)。開環(huán)MIMO，沒有信道的先驗信息；閉環(huán)MIMO 系統是接收端將信道信息反饋給發(fā)射端， 然后對傳輸數據進行預編碼、波束成型或者天線選擇等操作。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鍵測試項進行分析和說明。
[page]
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， 意味著終端的射頻功率放大器必須具有高度的線性來保證終端發(fā)射信號不失真。但使用線性射頻功率放大器會導致發(fā)射機的成本大幅增加，而且即使是用線性射頻功 率放大器，也會嚴重降低整個系統的效率。而實際系統基本都是峰值功率受限的系統，大多數實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 非線性功率放大器對信號進行放大，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，就需要進行功率回退到放大器的線性區(qū)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，這樣本來正方形的星座圖將會變成長方形，即相同頻點上，信號的幅度和相位發(fā)生了變化。然而，在R99 規(guī)范上并無相關的測試， 主要是通過測量EVM 來衡量信號的調制品質的。由于OFDM 技術對相位和頻偏及其敏感，通過對IQ 不平衡性的測量，能更好地衡量發(fā)射機調制的性能。
IQ 原點偏移用相對載波泄漏功率（IQ 原點偏移功率）來衡量。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(wěn)定性， 因此需要對頻譜平坦度進行測試。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。這個測試項分為測試信號位于整個頻帶的中間和邊緣兩種情況。
相關閱讀：
通信工程必看：部署VoLTE的十大關鍵
【科普】什么是LTE?
TD-LTE能頂“半邊天“嗎?
