多天線無線局域網(wǎng)設(shè)備射頻指標測試方法

1多天線無線局域網(wǎng)設(shè)備射頻指標測試方法本文件規(guī)定了工作在2400MHz～2483.5MHz、5150MHz～5350MHz、5725MHz～5850MHz頻段的多天線無線局域網(wǎng)設(shè)備的射頻指標測試方法，包括等效全向輻射功率、等效全向功率譜密度、帶外發(fā)射功率、載頻容限、雜散發(fā)射等。本文件適用于多天線無線局域網(wǎng)設(shè)備。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T12572YD/T3168無線電發(fā)射設(shè)備參數(shù)通用要求和測量方法公眾無線局域網(wǎng)設(shè)備射頻指標技術(shù)要求和測試方法3術(shù)語、定義和縮略語3.1術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1.1波束賦形Beamforming在發(fā)射端的信號處理過程中，對天線陣元饋電進行幅度和相位調(diào)整，形成所需形狀的方向圖，形成規(guī)定方向上的波束。3.1.2波束賦形增益BeamformingGain指在多天線系統(tǒng)中，通過使用波束賦形技術(shù)實現(xiàn)的附加（天線）增益。3.1.3帶外發(fā)射功率Out-of-bandTransmitPower被測設(shè)備由調(diào)制過程產(chǎn)生的在帶外域的一個或多個頻率的發(fā)射。這里帶外域是指剛超出必要帶寬而未進入雜散域的頻率范圍。23.1.4多天線無線局域網(wǎng)設(shè)備Multi-antennaWLANEquipment使用多個無線電收發(fā)裝置的主機或組合無線局域網(wǎng)設(shè)備。3.1.5多入多出技術(shù)MultipleInputMultipleOutput發(fā)射端和接收端分別使用多個發(fā)射天線和接收天線，使信號通過發(fā)射端與接收端的多個天線傳送和接收，改善通信質(zhì)量的技術(shù)。3.1.6頻譜發(fā)射模板SpectrumEmissionMask衡量被測設(shè)備發(fā)射信號的質(zhì)量和相鄰信道的干擾抑制能力的框架，離給定的模板越遠，其性能越好。3.1.7雜散發(fā)射SpuriousEmission被測設(shè)備在雜散域中的無用發(fā)射。這里雜散域是指帶外域以外的頻率范圍。3.2縮略語下列縮略語適用于本文件。BIT/SKBinaryPhaseShiftKeying二相相移鍵控CCKComplementaryCodeKeying補碼鍵控DBIT/SKDifferentialBinaryPhaseShiftKeying差分二進制相移鍵控DQPSKDifferentialQuadratureReferencePhaseShiftKeying四相相對相移鍵控EIRPEquivalentIsotropicRadiatedPower等效全向輻射功率HTHighThroughput高吞吐量GIGuardInterval保護間隔MCSModulationandCodingScheme調(diào)制與編碼策略MIMOMultipleInput,MultipleOutput多輸入多輸出OBWOccupiedBandwidthQAMQuadratureAmplitudeModulation正交幅度調(diào)制QPSKQuadraturePhaseShiftKeying正交相移鍵控RBWResolutionBandwidth分辨率帶寬RMSRootMeanSquare均方根VBWVideoBandwidth視頻帶寬VHTVeryHighThroughput極高吞吐量WLANWirelessLocalAreaNetwork無線局域網(wǎng)34通用測試要求4.1頻段及信道配置4.1.12.4GHz頻段的無線局域網(wǎng)設(shè)備信道配置多天線無線局域網(wǎng)設(shè)備在2.4GHz頻段的工作頻率范圍為2400MHz～2483.5MHz，可用帶寬為65MHz，劃分為13個信道。信道配置方案見表1至表2。表12.4GHz頻段20MHz帶寬下信道配置123456789表22.4GHz頻段40MHz帶寬下信道配置35794.1.25.1GHz頻段的無線局域網(wǎng)設(shè)備信道配置多天線無線局域網(wǎng)設(shè)備在5.1GHz頻段的工作頻率范圍為5150MHz～5350MHz，可用帶寬為200MHz，劃分為8個信道。信道配置方案見表3至表6。表35.1GHz頻段20MHz帶寬下信道配置表45.1GHz頻段40MHz帶寬下信道配置表55.1GHz頻段80MHz帶寬下信道配置表65.1GHz頻段160MHz帶寬下信道配置44.1.35.8GHz頻段的無線局域網(wǎng)設(shè)備信道配置多天線無線局域網(wǎng)設(shè)備在5.8GHz頻段的工作頻率范圍為5725MHz～5850MHz，可用帶寬為125MHz，劃分為5個信道。信道配置方案見表7至表9。表75.8GHz頻段20MHz帶寬下信道配置表85.8GHz頻段40MHz帶寬下信道配置表95.8GHz頻段80MHz帶寬下信道配置4.2測試模式4.2.1IEEE802.11b的調(diào)制方式和數(shù)據(jù)速率IEEE802.11b的調(diào)制方式和數(shù)據(jù)速率見表10。表10802.11b的調(diào)制方式和數(shù)據(jù)速率4.2.2IEEE802.11a/g的調(diào)制方式和數(shù)據(jù)速率IEEE802.11a/g的調(diào)制方式和數(shù)據(jù)速率見表11。表11802.11a/g的調(diào)制方式和數(shù)據(jù)速率54.2.3IEEE802.11n的調(diào)制方式和數(shù)據(jù)速率IEEE802.11n的調(diào)制方式和數(shù)據(jù)速率見表12。表12802.11n的調(diào)制方式和數(shù)據(jù)速率012345678964.2.4IEEE802.11ac的調(diào)制方式和數(shù)據(jù)速率IEEE802.11ac的部分調(diào)制方式和數(shù)據(jù)速率見表13。表13802.11ac的調(diào)制方式和數(shù)據(jù)速率012345678901234567890123456789017表13（續(xù)）234567894.2.5IEEE802.11ax的調(diào)制方式和數(shù)據(jù)速率IEEE802.11ax的部分調(diào)制方式和數(shù)據(jù)速率見表14。表14802.11ax的調(diào)制方式和數(shù)據(jù)速率0123456789012345678表14（續(xù)）89012345678901234567894.3測試條件本標準所涉及的測試均在如下條件下進行：——正常溫度：-20℃~55℃;——相對濕度：5%～75%；——大氣壓強：86kPa～106kPa；——正常電壓：設(shè)備制造商聲明的設(shè)備額定供電電壓。衰減器頻譜分析儀4.4測試連接圖衰減器頻譜分析儀被測設(shè)備圖1傳導(dǎo)測試連接圖被測設(shè)備被測設(shè)備測試桌測試轉(zhuǎn)臺測試轉(zhuǎn)臺預(yù)放頻譜分析儀天線預(yù)放頻譜分析儀濾波器或衰減器圖2輻射測試連接圖5射頻指標測試方法5.1等效全向輻射功率5.1.1傳導(dǎo)測試1）如圖1連接被測設(shè)備與頻譜分析儀；2）被測設(shè)備的速率設(shè)置為最低速率，并輸出最大功率；3）被測設(shè)備設(shè)置為最低信道；4）頻譜分析儀設(shè)置見表15；表15EIRP的頻譜分析儀設(shè)置5）用頻譜分析儀測得被測設(shè)備單根天線的輸出功率為P，單位為dBm；6）通過公式（1）可計算得出等效全向輻射功率PEIRP；PEIRP=P+G+L…………（1）式中：G——被測設(shè)備單根天線的天線增益，單位為dBi；L——衰減器的衰減值和參與測試線纜的損耗值，單位為dB。7）被測設(shè)備設(shè)置為最高信道，重復(fù)468）被測設(shè)備設(shè)置為最高速率，并輸出最大功率，重復(fù)379）改變被測設(shè)備的模式（支持的所有模式均應(yīng)測試重復(fù)2810）若被測設(shè)備為多天線設(shè)備且支持波束賦形，則通過式（2）計算得出等效全向輻射功率PEIRP。PEIRP=Σ=1(Pk+Gk+Lk)+Gbf…………………（2）式中：Pk——被測設(shè)備每根天線的輸出功率，單位為dBm；Gk——被測設(shè)備每根天線的天線增益，單位為dBi；Lk——被測設(shè)備每根天線接入的衰減器衰減值和參與測試線纜的損耗值，單位為dB；Gbf——波束賦形增益。5.1.2輻射測試1）如圖2布置被測設(shè)備與頻譜分析儀；2）調(diào)整天線極化和測試轉(zhuǎn)臺角度，被測設(shè)備的速率設(shè)置為最低速率，并輸出最大功率；3）被測設(shè)備設(shè)置為最低信道；4）頻譜分析儀設(shè)置見表15；5）用頻譜分析儀測得被測設(shè)備的等效全向輻射功率PEIRP，單位為dBm；6）被測設(shè)備設(shè)置為最高信道，重復(fù)457）被測設(shè)備設(shè)置為最高速率，并輸出最大功率，重復(fù)368）改變被測設(shè)備的模式（支持的所有模式均應(yīng)測試重復(fù)27）。5.2等效全向功率譜密度5.2.1傳導(dǎo)測試1）如圖1連接被測設(shè)備與頻譜分析儀；2）被測設(shè)備的速率設(shè)置為最低速率，并輸出最大功率；3）被測設(shè)備設(shè)置為最低信道；4）頻譜分析儀設(shè)置見表16；表16等效全向功率譜密度的頻譜分析儀設(shè)置5）用頻譜分析儀測得被測設(shè)備單根天線的等效全向功率譜密度為D，單位為dBm/MHz；6）通過公式（3）可計算得出等效全向功率譜密度為PSDEIRP；PSDEIRP=D+G+L…………（3）式中：G——被測設(shè)備單根天線的天線增益，單位為dBi；L——衰減器的衰減值和參與測試線纜的損耗值，單位為dB。7）被測設(shè)備設(shè)置為最高信道，重復(fù)468）被測設(shè)備設(shè)置為最高速率，并輸出最大功率，重復(fù)379）改變被測設(shè)備的模式（支持的所有模式均應(yīng)測試重復(fù)2810）若被測設(shè)備為多天線設(shè)備且支持波束賦形，則通過式（4）計算得出等效全向功率譜密度PSDEIRP。PSDEIRP=Σ=1(Dk+Gk+Lk)+Gbf…………………（4）式中：Dk——被測設(shè)備每根天線的功率譜密度，單位為dBm/MHz；Gk——被測設(shè)備每根天線的天線增益，單位為dBi；Lk——被測設(shè)備每根天線接入的衰減器衰減值和參與測試線纜的損耗值，單位為dB；Gbf——波束賦形增益。5.2.2輻射測試1）如圖2布置被測設(shè)備與頻譜分析儀；2）調(diào)整天線極化和測試轉(zhuǎn)臺角度，被測設(shè)備的速率設(shè)置為最低速率，并輸出最大功率；3）被測設(shè)備設(shè)置為最低信道；4）頻譜分析儀設(shè)置見表16；5）用頻譜分析儀測得被測設(shè)備的等效全向功率譜密度PSDEIRP，單位為dBm/MHz；6）被測設(shè)備設(shè)置為最高信道，重復(fù)457）被測設(shè)備設(shè)置為最高速率，并輸出最大功率，重復(fù)368）改變被測設(shè)備的模式（支持的所有模式均應(yīng)測試重復(fù)27）。5.3帶外發(fā)射功率5.3.1傳導(dǎo)測試1）如圖1連接被測設(shè)備與頻譜分析儀；2）被測設(shè)備的速率設(shè)置為最低速率，并輸出最大功率；3）被測設(shè)備設(shè)置為最低信道；4）頻譜分析儀設(shè)置見表17；表17帶外發(fā)射功率的頻譜分析儀設(shè)置5）用頻譜分析儀測得被測設(shè)備使用頻率下限處的帶外發(fā)射功率為A1，單位為dBm/100kHz；6）被測設(shè)備設(shè)置為最高信道，重復(fù)4測得被測設(shè)備使用頻率上限處的帶外發(fā)射功率為A2，單位為dBm/100kHz；7）被測設(shè)備設(shè)置為最高速率，并輸出最大功率，重復(fù)368）改變被測設(shè)備的模式（支持的所有模式均應(yīng)測試重復(fù)27）。5.3.2輻射測試1）如圖2布置被測設(shè)備與頻譜分析儀；2）調(diào)整天線極化和測試轉(zhuǎn)臺角度；）～5.4頻率范圍5.4.1傳導(dǎo)測試1）如圖1連接被測設(shè)備與頻譜分析儀；2）被測設(shè)備的速率設(shè)置為最低速率，并輸出最大功率；3）被測設(shè)備設(shè)置為最低信道；4）頻譜分析儀設(shè)置見表15；5）使用頻譜分析儀的標記功能，找到低于工作頻率且譜密度剛低于-80dBm/Hz的頻率點fL；6）被測設(shè)備設(shè)置為最高信道，重復(fù)4使用頻譜分析儀的標記功能，找到高于工作頻率且譜密度剛低于-80dBm/Hz的頻率點fH；7）測得的頻率fL至fH記為被測設(shè)備的頻率范圍；8）被測設(shè)備設(shè)置為最高速率，并輸出最大功率，重復(fù)379）改變被測設(shè)備的模式（支持的所有模式均應(yīng)測試重復(fù)28）。5.4.2輻射測試1）如圖2布置被測設(shè)備與頻譜分析儀；2）調(diào)整天線極化和測試轉(zhuǎn)臺角度；）～5.5占用帶寬5.5.1傳導(dǎo)測試1）如圖1連接被測設(shè)備與頻譜分析儀；2）被測設(shè)備的速率設(shè)置為最低速率，并輸出最大功率；3）被測設(shè)備設(shè)置為最低信道；4）頻譜分析儀設(shè)置見表15，用頻譜分析儀的OccupiedBW功能測量被測設(shè)備的占用帶寬；5）被測設(shè)備設(shè)置為最高信道，重復(fù)46）被測設(shè)備設(shè)置為最高速率，并輸出最大功率，重復(fù)357）改變被測設(shè)備的模式（支持的所有模式均應(yīng)測試重復(fù)26）。5.5.2輻射測試1）如圖2布置被測設(shè)備與頻譜分析儀；2）調(diào)整天線極化和測試轉(zhuǎn)臺角度；）～5.6載頻容限5.6.1傳導(dǎo)測試1）如圖1連接被測設(shè)備與頻譜分析儀；2）被測設(shè)備發(fā)射未加調(diào)制的信號，即發(fā)射單載波；3）被測設(shè)備設(shè)置為最低信道；4）使用頻譜分析儀的Peak功能，標記點頻率記為F，單位為Hz；5）通過式（5）計算得出載頻容限為T，單位為×10-6；T=(F?f)/f……………（5）式中：f——被測設(shè)備的標稱頻率，單位為Hz；6）被測設(shè)備設(shè)置為最高信道，重復(fù)457）改變被測設(shè)備的模式（支持的所有模式均應(yīng)測試重復(fù)26）。5.6.2輻射測試1）如圖2布置被測設(shè)備與頻譜分析儀；2）調(diào)整天線極化和測試轉(zhuǎn)臺角度；）～5.7雜散發(fā)射5.7.1傳導(dǎo)測試1）如圖1連接被測設(shè)備與頻譜分析儀；2）被測設(shè)備的速率設(shè)置為最低速率，并輸出最大功率；3）被測設(shè)備設(shè)置為最低信道；4）按被測設(shè)備支持頻段的技術(shù)要求設(shè)置頻譜分析儀，檢波方式為RMS，跟蹤方式為MaxHold，使用頻譜分析儀的標記功能，讀取每個測試頻段內(nèi)的雜散信號，判斷其是否符合要求；5）被測設(shè)備設(shè)置為最高信道，重復(fù)46）被測設(shè)備設(shè)置為最高速率，并輸出最大功率，重復(fù)357）改變被測設(shè)備的模式（支持的所有模式均應(yīng)測試重復(fù)26）。5.7.2輻射測試1）如圖2布置被測設(shè)備與頻譜分析儀；2）調(diào)整天線極化和測試轉(zhuǎn)臺角度；）～5.8頻譜發(fā)射模板5.8.1傳導(dǎo)測試1）如圖1連接被測設(shè)備與頻譜分析儀；2）被測設(shè)備的速率設(shè)置為最低速率，并輸出最大功率；3）被測設(shè)備設(shè)置為最低信道；4）頻譜分析儀設(shè)置見表15，用頻譜分析儀的Spectrum