无线通信仪表与测试应用

无线通信仪表与测试应用
出版时间：2010年版
内容简介
　　仪表是无线通信工程测试的基础。《无线通信仪表与测试应用》介绍了当前无线通信测试中常用仪表（如示波器、信号发生器、频谱分析仪、网络分析仪、综合测试仪等）的基础理论和使用技巧，并结合目前主流无线通信技术标准，对这些仪表在LTE、TD-SCDMA、cdma2000、WCDMA、GSM、MIMO、蓝牙、RFID等系统中的测试应用进行了介绍。《无线通信仪表与测试应用》根据作者在测试工作中的实际经验编写，没有过多的理论推导，配合图形和操作实例来介绍仪表的使用方法和使用技巧，具有很强的实用性。《无线通信仪表与测试应用》适合从事通信和电子工程领域工作，特别是研发、测试、测量和计量校准人员，以及大专院校无线电工程、通信工程、电子测量与仪器等专业的师生阅读参考。
目录
第1章 无线通信系统的测试基础 1
1.1 无线通信系统 1
1.1.1 无线通信的基本概念 1
1.1.2 信号与通信系统概述 2
1.1.3 无线通信系统组成与电波传播 5
1.2 无线通信中的测量量值 8
1.2.1 概述 8
1.2.2 相关量纲单位基础 8
1.2.3 电压dB与功率dB的区别 9
1.2.4 功率与电平 11
1.2.5 衰减和增益的计算 11
1.2.6 分贝与百分比之间的相互转化 12
1.2.7 dB值的计算方法 14
1.2.8 dBμV、dBμVemf与dBm 17
1.2.9 一些参考值 18
1.3 无线通信系统中的测量参数和相关测试仪表 21
1.3.1 信噪比 21
1.3.2 噪声 22
1.3.3 噪声因子和噪声系数 22
1.3.4 相位噪声 23
1.3.5 S参数 24
1.3.6 场强 25
1.3.7 天线增益 26
1.3.8 峰值因子 27
1.3.9 信道功率和邻道功率 28
1.3.10 误差矢量幅度 28
1.3.11 A/D和D/A转换器的动态范围 29
1.3.12 dB(FS) 30
参考文献 30
第2章 信号发生器 31
2.1 信号和信号发生器 31
2.1.1 基带信号发生器和任意波发生器 31
2.1.2 模拟信号发生器和连续波信号 34
2.1.3 矢量调制信号发生器 38
2.1.4 信号发生器使用技巧和注意事项 42
2.1.5 典型信号发生器介绍 47
2.2 有关信号发生器的测试实例 49
2.2.1 产生功率精准、稳定的连续波信号 49
2.2.2 UWB信号发生 51
2.2.3 GPS信号产生 55
2.2.4 建立用于一致性测试的TD-SCDMA信号 58
2.2.5 信号源相位噪声测量 65
参考文献 71
第3章 频谱分析仪 73
3.1 频谱分析仪原理 73
3.1.1 概述 73
3.1.2 快速傅里叶变换分析仪(FFT分析仪) 74
3.1.3 超外差式分析仪 75
3.1.4 实时频谱分析仪 82
3.2 频谱分析仪的典型指标 83
3.2.1 中频滤波器特性 83
3.2.2 相位噪声 84
3.2.3 频谱分析仪的固有噪声 84
3.2.4 频谱分析仪的非线性特性 85
3.2.5 1dB压缩点 85
3.2.6 动态范围 86
3.2.7 频谱测量精度 86
3.2.8 电平测量精度 86
3.3 典型频谱分析仪介绍 87
3.3.1 R&S公司频谱分析仪 87
3.3.2 安捷伦公司频谱分析仪 88
3.3.3 安立(Anritsu)公司频谱分析仪 89
3.3.4 泰克(Tektronics)公司实时频谱分析仪 90
3.4 频谱分析仪使用注意事项及使用技巧 91
3.4.1 选择合适的分辨力带宽(RBW) 91
3.4.2 提高测量精度 93
3.4.3 优化低电平测量的灵敏度 95
3.4.4 为失真测量优化动态范围 97
3.4.5 识别内部失真成分 99
3.4.6 优化瞬态测量的测量速度 100
3.4.7 选择合适的检波/显示模式 102
3.5 使用频谱分析仪的典型测试实例 104
3.5.1 脉冲信号的测量 104
3.5.2 WCDMA信号的邻道功率测量 109
3.5.3 WCDMA基站发射机的杂散发射(传导)测量 111
参考文献 121
第4章 矢量信号分析方法和仪表 123
4.1 矢量分析方法和矢量误差 123
4.1.1 矢量信号分析的技术背景 123
4.1.2 矢量调制误差的测量原理 124
4.2 使用矢量信号分析仪测量调制误差 127
4.2.1 矢量信号分析仪的结构和使用 127
4.2.2 通过矢量信号分析仪判断调制误差原因 135
4.2.3 典型矢量信号分析仪介绍 143
4.3 使用矢量信号分析仪的测试实例 145
4.3.1 GSM调制信号测试实例 145
4.3.2 EDGE调制信号的测量 148
4.3.3 WCDMA调制信号的测量 150
4.3.4 WiMAX调制信号的测量 154
4.3.5 ZigBee调制信号的测量 157
4.3.6 使用矢量信号分析仪测量AM和PM信号参量 160
参考文献 164
第5章 无线通信综合测试仪 165
5.1 综合测试仪原理 165
5.1.1 引言 165
5.1.2 原理和框图 165
5.2 综合测试仪主要指标介绍 168
5.3 综合测试仪典型仪表介绍 170
5.3.1 典型仪表概述 170
5.3.2 TD-SCDMA终端综合测试仪 172
5.4 典型使用案例 172
5.4.1 使用TD-SCDMA综测仪进行终端射频一致性测试 172
5.4.2 WCDMA 手机测试 185
5.4.3 cdma2000 1xEV-DO手机测试 189
参考文献 204
第6章 功率计 205
6.1 概述 205
6.2 功率测量基本概念 205
6.2.1 微波功率的几个不同表达式 205
6.2.2 微波功率的几个不同定义 207
6.3 功率计的基本原理 210
6.3.1 热敏式功率计 210
6.3.2 热偶式功率计 213
6.3.3 二极管式功率计 216
6.4 微波功率计的主要技术指标 220
6.4.1 频率范围 220
6.4.2 功率测量范围 220
6.4.3 参考校准源 221
6.4.4 功率测量线性度 221
6.4.5 功率传感器的阻抗特性 221
6.5 微波功率测量不确定度分析模型 222
6.5.1 失配误差 222
6.5.2 功率灵敏度的不稳定性 224
6.5.3 功率指示器的误差 224
6.6 微波功率计的选择 224
6.6.1 脉冲调制信号 224
6.6.2 AM/FM信号 225
6.6.3 脉冲调制信号 225
6.6.4 互调测试 226
6.7 功率计典型应用 227
6.7.1 校准信号发生器输出功率 227
6.7.2 用脉冲功率传感器和功率计进行WiMAX信号测量 228
6.8 典型功率传感器介绍 230
参考文献 233
第7章 示波器 235
7.1 示波器概述 235
7.1.1 示波器与信号测量 235
7.1.2 模拟示波器和数字示波器 237
7.2 示波器的基本原理 240
7.2.1 数字示波器的采样 240
7.2.2 数字示波器的触发 242
7.3 示波器的配套探头 243
7.3.1 探头和探头附件概述 244
7.3.2 探头使用的注意事项 246
7.4 示波器的指标和典型仪表 250
7.4.1 示波器的指标 250
7.4.2 示波器典型仪表介绍 254
7.5 示波器的操作和使用 256
7.5.1 示波器4个基本系统的设置 256
7.5.2 示波器的使用注意事项 261
7.6 测量实例 263
7.6.1 若干简单测量项目 263
7.6.2 高速信号互连测试系统 265
7.6.3 锁相环(PLL)的抖动测试 272
7.6.4 脉冲信号的瞬态参量测试 281
参考文献 284
第8章 矢量网络分析仪 285
8.1 概述 285
8.2 微波网络的散射参数