数字传输系统、跳频系统和免执照无线局域网设备射频性能检测

数字传输系统、跳频系统与免执照无线局域网设备射频性能检测项目详解

一、数字传输系统射频性能检测项目

数字传输系统通过调制技术将数字信号转换为射频信号传输，其检测重点在于信号质量和频谱合规性。

1. 发射功率（Transmit Power）

   • 检测发射机输出的有效功率，确保符合标准限值（如ETSI、FCC规定）。
   • 关键指标：平均功率、峰值功率、功率波动容限。

2. 频率误差（Frequency Error）

   • 测量载波频率与标称频率的偏差，影响信号解调精度。
   • 典型限值：±10 ppm（百万分之一）以内。

3. 调制精度（EVM，误差矢量幅度）

   • 评估调制信号与理想波形的偏差，反映调制质量。
   • 如Wi-Fi 6要求EVM ≤ -35 dB（64-QAM调制时）。

4. 频谱特性

   • 占用带宽（Occupied Bandwidth）：信号能量分布的100%~99%带宽。
   • 邻道泄漏抑制比（ACLR）：主信道功率与相邻信道泄漏功率的比值，典型要求≥30 dB。
   • 杂散发射（Spurious Emissions）：检测非谐波、非调制产生的无用辐射。

5. 接收机性能

   • 灵敏度（Receiver Sensitivity）：小可接收信号功率（如-90 dBm）。
   • 阻塞（Blocking）：强干扰信号下的正常接收能力。
   • 动态范围：从小可检信号到大无失真信号的范围。

二、跳频系统射频性能检测项目

跳频系统（如蓝牙、军用通信）通过快速切换频率提升抗干扰和安全性，检测需验证跳频机制的有效性。

1. 跳频速率与驻留时间

   • 验证每秒跳频次数（如蓝牙BR/EDR为1600跳/秒）及每个频点的驻留时间（如蓝牙为625 μs）。

2. 频率点分布

   • 检测跳频序列是否均匀覆盖指定频段，避免频点聚集导致干扰。

3. 频率容限（Frequency Tolerance）

   • 跳频过程中每个频点的实际频率与标称值的偏差，通常要求±25 kHz以内。

4. 跳频同步时间

   • 主从设备建立同步的时间，影响连接速度（如蓝牙需≤5 ms）。

5. 抗干扰能力测试

   • 在存在窄带干扰或同频信号时，验证系统误码率（BER）或丢包率（PER）是否达标。

6. 杂散发射与带外辐射

   • 检测跳频过程中非工作频段的辐射强度，需符合FCC Part 15或ETSI EN 300 328等标准。

三、免执照无线局域网设备（如Wi-Fi）射频检测项目

免执照设备需满足频段共享规则（如2.4 GHz/5 GHz ISM频段），检测侧重频谱管理和共存能力。

1. 发射功率与功率谱密度（PSD）

   • 大等效全向辐射功率（EIRP）限制（如FCC规定5 GHz频段EIRP≤1 W）。
   • PSD限值防止局部频谱过载（如5 GHz UNII频段PSD≤17 dBm/MHz）。

2. 动态频率选择（DFS）

   • 雷达信号检测：检测雷达脉冲并切换信道，响应时间≤1秒。
   • 信道可用性检查（CAC）：开机前60秒内扫描信道是否被占用。

3. 频谱模板（Spectrum Mask）

   • 验证发射信号能量在指定频带外的衰减程度（如802.11n要求带外衰减≥40 dBc）。

4. 带外发射（Out-of-Band Emissions）

   • 测量工作频段外的杂散辐射，需低于-30 dBm/100 kHz（FCC标准）。

5. 传输占用带宽

   • 确保信号能量集中在授权带宽内（如20 MHz信道实际占用≤18 MHz）。

6. 接收机阻塞性能

   • 在存在带外强干扰（如蜂窝信号）时，接收机需保持正常解调能力。

7. 特定吸收率（SAR）与电磁暴露

   • 针对便携式设备（如手机、平板），SAR值需≤1.6 W/kg（FCC标准）。

四、检测方法与标准依据

• 测试设备：频谱分析仪、矢量信号分析仪、综测仪、暗室等。
• 核心标准：
  • 数字系统：3GPP TS 36.521（LTE）、ETSI EN 301 489（EMC）。
  • 跳频系统：ETSI EN 300 328（2.4 GHz）、FCC Part 15.247。
  • Wi-Fi设备：IEEE 802.11系列、FCC Part 15E（UNII频段）。

五、总结

射频性能检测是设备商用前的必经环节，其核心目标包括：

1. 合规性：满足各国频谱法规，避免干扰其他系统。
2. 可靠性：确保信号传输质量与抗干扰能力。
3. 安全性：控制电磁辐射对人体和环境的影响。不同系统的检测重点差异显著：数字系统关注调制精度与频谱效率，跳频系统侧重跳频机制有效性，而免执照设备则需平衡功率限制与共存能力。通过严格的射频检测，可保障无线通信网络的稳定性和市场准入资格。