多模移动终端射频互扰问题分析

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【摘要】2014年中国移动公布了5模12频的新规，即移动送测手机必须支持五种模式 （TD-LTE/FDD-LTE/TD-SCDMA/GSM/WCDMA） 网络，移动通信设备网络频段的越来越多样性，多频技术的抗干扰问题日趋重要，对智能手机开发设计带来了不小的难度。本文从研发测试角度出发，介绍研发中常用的方法，如何判定射频互扰，推进研发进度。

【关键词】多模多频;互扰;OTA;RSSI

引言

随着无线通信的发展4G时代已经悄然来临，2014年中国移动公布了送测LTE手机需支持五模（TD-LTE/FDD-LTE/TD-SCDMA/GSM/WCDMA）的新规。多模多频终端要实现多网共存、双卡双通等功能， 不可避免存在某一模式发射机对另一模式接收机的干扰问题。五模手机手机网络共存情况更加复杂化，存在互扰的可能性更大，设计难度也相应提高。本文讨论研发中如何针对射频互扰问题进行测试分析。

1.无线通信系统及其互扰问题

通信系统的基本组成如图1所示：

图1

图2

图3

通信系统的组成便于我们理解，一个简单的通信过程，手机无线电发射机输出的射频信号，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接收下来（很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。

在这个过程中，接收到的信号能否正确解析决定了通信的成败。 对于多模手机，存在多模共存时的互干扰问题，即A模组工作时其接收信号的能力可能被B模组工作干扰，导致通信质量的下降，衡量的标准通常使用接受灵敏度这个指标。

无线网络的接收灵敏度非常重要，接收灵敏度是接收端能够接收信号的最小门限。在无线通信中，当接收端的信号能量小于标称的接收灵敏度时，接收端将不会接收任何数据（误码率很高的数据）。因此我们测量分析射频互扰问题直接的有效手段归结而已也是看其接收灵敏度是否受到影响，其受影响的幅度是否在可控范围之内。

2.多模手机射频干扰及测试要求

在国内，工信部有关于《多模移动终端电磁干扰技术要求和测试方法》的标准。

针对多模手机的射频互干扰测试也是基于这份规范而进行。

对于多模技术电磁干扰通用技术要求，规定通过测量多模终端的某一模组在有无其它模组工作时的灵敏度变化量来评定其受干扰的程度，标准涉及的多模终端包括多模单待机终端和多模多待机终端。除在标准中另有规定外，多模单待机的终端在存在多个模组时不能对其任何一个模组造成干扰并引起灵敏度下降，多模多待机终端的任一模组的电磁干扰测试结果需不大于5dB。

从射频干扰的原理解释，频率相近的信号会被接收机接受，从而影响需要接收信号的质量，另一方面多次谐波也对接受产生影响。也即是说多模干扰主要体现在同频，倍频干扰上。在目前多模手机产品中，可能存在的射频互扰制式及频段可以简单的用表格说明如表1所示。

表1

制式 TD-SCDMA GSM CDMA2000 1X WLAN

GSM √ √

WCDMA √

TD-SCDMA √

TDD-LTE √ √ √ √

FDD-LTE √ √

CDMA2000 1X √

DSDA/SGLTE+DSDA SVLTE

GSM 900/1800

WCDMA B1

TD-SCDMA Band F

TD-LTE B38/B39/B40/B41

CDMA（C2K 1X） BC0

WLAN 802.11-b/g 信道1～3 除外

表格上我们可以看出如TDD-LTE，在研发中我们需要考虑其是否会受到TD-SCDMA，GSM.CDMA200 1X，WLAN相对应频段引入的干扰。针对这些频段做有针对性的测试分析。同时针对DSDA，SGLTE，SVLTE等多频共发解决方案，也有相对应的测试要求。

3.射频干扰测试方法

3.1 OTA测试

在研发过程中，我们常常通过OTA测试，来分析射频互扰问题。

OTA（Over The Air）是针对整机辐射性能的测试，在特定微波暗室内，测试手机的辐射功率和接收灵敏度。这种辐射性能反映了手机的最终发射和接收性能。我们测试判定互扰影响是否存在的标准是，在干扰存在和不存在两种情况下分别进行测试，然后比较全向灵敏度/等效全向灵敏度（TIS/EIS）的变化情况。

如图2所示，是ETS标准实验室针对GSM互扰测试的系统框架，两套测试基站，AgilentE5515C和Anritsu MT8820C，使手机工作在两组GSM信号下，然后测试天线测试目标GSM频度的OTA性能，在另一组GSM干扰存在和不存在下进行两轮测试，比较两轮测试结果，进而判定两组射频互扰是否在接受范围之内。

通常OTA测试需要完成整机的开发，耦合方式的OTA测试需要天线设计完成之后，在未定型的天线设计时的OTA测试没有指导意义。另一反面OTA测试耗时比较长，所以此方法比较适合开发基本定型后，对机器整体性能的测试分析，在研发早起并不太适用。

3.2 MRNPT测试

MRNPT（Multi Radio Noise Profile Test）多射频噪声测试，这是一种基于软件算法的干扰测试方法，测试主要参数是RSSI（Receive Signal Scan Indicator）接收信号扫描指标，针对性的接收灵敏度扫描。通过RSSI测试，可以非常简单直观的发现接受功率等级内的异常。如图3所示，这是一次扫描测试的结果，可以非常只管的看出TDD-LTE RSSI在B41频段内的情况。如果引入干扰再进行一次测试，把两次测试结果进行比较，就很容易判定干扰对B41频段的性能影响。

MRNPT测试可以是传导测试，也可以是耦合测试，但是其测试耗时非常短，可以针对板级测试，快速有效的判断大部分干扰问题（包括基带干扰和射频互扰）。是开发设计早期有效试用的测试分析方法。

4.结语

针对手机研发中射频干扰问题，介绍了两种常用的测试分析方法，可以根据具体的项目开发进度，二者结合使用，从而最有效的解决问题，缩短开发周期，节约测试成本。

参考文献

[1]《多模移动终端电磁干扰技术要求和测试方法》

[2]《中国移动TD定制终端产品白皮书（2014年3月版本）》