[发明专利]一种综测仪采样率低于信号带宽的测试系统及测试方法

说明书

本发明提供一种综测仪采样率低于信号带宽的测试系统及测试方法，属于综测仪测试技术领域。本发明综测仪采样率低于信号带宽的测试系统包括功分器、综测仪，其中，所述综测仪包括两路以上结构相同的信号处理模块、一个分析模块，所述功分器的输入端接待测设备，输出端分别与多路信号处理模块相连，所述分析模块设置在多路信号处理模块输出端，用于将多路信号处理模块处理的信号合并处理，并输出，每路信号处理模块包括射频模块和与射频模块输出端相连的基带模块，所述综测仪接收功分器输出的低于综测仪采样率的两路以上信号，每路信号分别送入对应的信号处理模块处理。本发明降低了综测仪设计的复杂度和成本，抑制了高带宽下的干扰和噪声。

技术领域

本发明涉及一种综测仪测试技术，尤其涉及针对802.11ac/ax/be标准160M以上带宽，综测仪采样率低于信号带宽的测试系统及测试方法。

背景技术

IEEE802.11系列(a/b/g/n/ac/ax/be)标准的演进方向是提高频谱利用率、提高区域吞吐量和多用户接入，其中一个方向是朝高带宽方向发展，802.11a/b/g仅支持20M带宽，802.11n演进支持20M/40M带宽，802.11ac/ax支持了20M/40M/80M/160M带宽，802.11be又进一步将支持的带宽拓展到320M。连续的高带宽是一种珍惜的资源，802.11ac/ax 160M带宽还有一种变形模式80+80M，即用两个80M的模块合并实现160M信号。

综测仪是一种用来分析矢量信号性能的设备。作为接收机，使用滤波器、混频器和放大器等元器件将射频信号转换为数字基带信号，然后完成信号的接收和性能评估。

综测仪作为分析设备，评估待测物性能的一个前提便是本身器件分析能力和分析精度优于待测物。基于OFDM通信的802.11a/g/n/ac/ax/be协议，传输带宽划分成多个带宽相同且相互正交的独立子信道并行传输数据，在设计上需要子载波之间功率等效。综测仪要分析802.11ac/ax/be的160M信号，或者802.11be的320M信号，最直观的方式是直接设计支持大带宽的高性能元器件，确保射频采样率大于信号带宽，则可以支持对应信号的接收和性能评估。

但是，对于信号带宽80M及以上，一些元器件(滤波器)的设计难度迅速上升，另一些元器件(功率放大器)很难在较大带宽上保证线性，例如放大器的功率在不同频点上就会有差异，某个频点功放缩小或者放大，都会对信号引入了噪声和干扰，必然影响DUT测试灵敏度和DUT发射性能测试的准确性。

理想的元器件，能够保证基带信号经过调制后的射频信号依旧在各个频点上功率不变，而实际上，真实元器件对信号的影响，在通信业界是公认的，都可以使用IP3的经典模型来解释，对于幅度为A，频率为w的余弦信号x(t)＝Acos(wt)，经过元器件三阶交调(IP3:Third-order Intercept Point)影响后真正得到的信号表示为y(t)，y(t)＝α₁x(t)+α₂x²(t)-α₃x³(t)+ε，ε为x(t)的高阶无穷小量，在逼近的时候可以去掉，那么

如图1所示，余弦信号x(t)在频域上的频谱从f₁映射到4个频点(0,f₁,f₂,f₃)上，其中f₁＝w。其中，w为子载波间隔，A为发射功率，α₁,α₂,α₃分别为元器件三阶交调的一阶，二阶，三阶系数，DC为噪声恒定电流，H₁,H₂,H₃分别为经过三阶交调后子载波f₁,f₂,f₃上的功率，cos(*)为余弦函数。