车载终端的辐射杂散整改分析.pdf
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1、Applied Physics 应用物理应用物理,2024,14(2),45-51 Published Online February 2024 in Hans.https:/www.hanspub.org/journal/app https:/doi.org/10.12677/app.2024.142007 文章引用文章引用:彭华睿,招泽添,丁娟.车载终端的辐射杂散整改分析J.应用物理,2024,14(2):45-51.DOI:10.12677/app.2024.142007 车载终端的辐射杂散整改分析车载终端的辐射杂散整改分析 彭华睿,招泽添,丁彭华睿,招泽添,丁 娟娟 广电计量检测(深圳
2、)有限公司,广东 深圳 收稿日期:2024年1月15日;录用日期:2024年2月23日;发布日期:2024年2月29日 摘摘 要要 随着电子无线通信飞速发展,无线通信模块不仅限于手机与平板电脑,很多生活中常用的设备也都集成随着电子无线通信飞速发展,无线通信模块不仅限于手机与平板电脑,很多生活中常用的设备也都集成了无线通讯模块,例如手表、家用电器、车载设备终端。在认证检测中发现射频的辐射杂散指标很容易了无线通讯模块,例如手表、家用电器、车载设备终端。在认证检测中发现射频的辐射杂散指标很容易超标,本文将重点围绕车载终端产品产生的辐射杂散原因及整改方案进行分析。超标,本文将重点围绕车载终端产品产生的
3、辐射杂散原因及整改方案进行分析。关键词关键词 辐射杂散,传导杂散,最大发射功率,信道带宽辐射杂散,传导杂散,最大发射功率,信道带宽 Rectification and Analysis of Radiation Spurious Emissions in Vehicle Terminals Huarui Peng,Zetian Zhao,Juan Ding GRG Metrology&Test(Shenzhen)Co.,Ltd.,Shenzhen Guangdong Received:Jan.15th,2024;accepted:Feb.23rd,2024;published:Feb.29th
4、,2024 Abstract With the rapid development of electronic wireless communication,wireless communication mod-ules are not only limited to mobile phones and tablets,but also integrated into many commonly used devices in daily life,such as watches,household appliances,and car equipment terminals.During c
5、ertification testing,it was found that the radiation spurious emissions indicators of radio frequency are easily exceeding the standard.This article will focus on analyzing the causes of rad-iation stray generated by vehicle terminal products and the corrective measures.Keywords Radiated Spurious Em
6、issions,Conducted Spurious Emissions,Maximum Transmission Power,彭华睿 等 DOI:10.12677/app.2024.142007 46 应用物理 Channel Bandwidth Copyright 2024 by author(s)and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License(CC BY 4.0).http:/creativecommons.org/lice
7、nses/by/4.0/1.引言引言 发射机的重点检测目标就是辐射杂散 RSE(Radiated spurious emissions),这一部分是决定终端好坏的主要一环,特别是车载终端。因为测试车载终端产品是比较特殊的,使用的集成通信模块一般都过了官方认证,对于传导部分(包括传导功率、传导杂散等射频性能)是可以免除检测的,只有辐射杂散需要强制检测。目前车载终端最容易出问题的就是辐射杂散检测。因此有必要对车载终端辐射杂散进行举例分析。2.辐射杂散的定义与测试目的辐射杂散的定义与测试目的 RSE 辐射杂散定义:是指无线设备除开天线发射机的主频信号(工作频率信号)外,由主频影响落在其他频率的信号为
8、辐射杂散,这种信号属于无用信号。进入欧洲市场的车载终端产品必须要取得 CE RED指令证书,在欧洲 RED 指令的测试标准中 RSE 有着非常严格的限制,其中 2G 部分测试的频率要求从30 MHz 到 4 GHz,其他通信的模式测试的频率都要求从 30 MHz 到 12.75 GHz;测试杂散功率限值 30 MHz到 1 GHz 为36 dBm,1 GHz 以后到 12.75 GHz(包含 2G 部分 1 GHz 到 4 GHz)限值为30 dBm 1。检测目的:验证车载终端发射机天线端由于主频震荡(傅里叶变换出来的信号)的谐波信号,以及与其他模块交调出来的信号能量,不能影响到其他工作频率的
9、正常运行,这种无用发射信号对于其他频率来讲就是干扰信号,因此,这种干扰信号需要进行非常细致的测试,并严格按照标准来进行判定是否符合要求。3.车载终端辐射杂散测试与结果分析车载终端辐射杂散测试与结果分析 在欧洲标准测试中 RSE 问题很常见,但很多人把 RE(Radiated Emission)与 RSE 容易混淆,RE 是电源端口或者是其他端口连接线辐射出来杂波信号;而 RSE 是终端样机天线辐射出来的杂波信号,那么车载终端的 RSE 问题大多都出现在 2G GSM 模式下2 3。下面以 GSM 900MHz 为例,RSE 具体测试按照如下设置进行操作。1)首先将 EUT(被测终端)按照下图
10、1,根据 3GPP 51.010-1 国际标准要求搭建测试环境(必须在全电波暗室搭建测试环境)。Figure 1.Test photo 图图 1.测试布置图 Open AccessOpen Access彭华睿 等 DOI:10.12677/app.2024.142007 47 应用物理 2)将 EUT(被测物)放置测试转台上,并调整测试高度为 1.5 米,确定测试天线与 EUT 距离为 3 米距离。3)通过综合测试仪(BS)与 EUT 进行连接,在连接完成后,将 BS 的功率控制等级调到最大,GSM 900MHz 等级为 5,控制被测 EUT 功率最大发射。4)在测试软件中导入需要测试的限值,
11、将测试天线端的路径损耗加入到测试系统中,旋转 EUT 一周,调整天线垂直于水平极化的方向。5)在频谱分析仪中观察所有的杂散点信号,记录下最大的杂散信号的值,超出限值的信号点需要重点记录。Figure 2.Test results for GSM 图图 2.GSM RSE 测试结果 测试结果分析:上图 2 的测试结果为车载 T-box 2G GSM 的测试结果,被测样品的主频为 900 MHz,可以看出来 30 MHz 到 1 GHz 并没有的杂散信号超出标准限值,而最后面三个杂散信号都严重超出标准限值,这三个杂散信号依次是二次(1804.7 MHz)、三次(2707.3 MHz)、四次(360
12、9.3 MHz)谐波。二次谐波(1804.7 MHz)功率为2.04 dBm,三次谐波(2707.3 MHz)功率为1.05 dBm,四次谐波(3609.3 MHz)功率为10.94 dBm,比标准限值30 dBm 分别高了 27.96 dB,28.95 dB 和 19.06 dB。其中三次谐波信号的值达到了1.05 dBm,这个测试值是非常恐怖的结果,在同频干扰的条件下一般干扰信号达到10 dBm,就可以使工作在此频率的终端完全停止通信,也就是说谐波这么高,相同频率的周边通信设备根本无法正常通信。4.RSE 产生的原因以及推理分析产生的原因以及推理分析 车载通信系统中 RSE 杂散信号产生的
13、原因有很多,比如说射频模块之间的互调、PA 非线性信号、天线布局、PCB 布局、排线和元器件干扰都会产生杂散,由于辐射杂散是由天线通过无线空间传播出去的,因此可能辐射杂散干扰的点是多种多样的。但主要可归纳为:天线端口,射频模块,电源线,射频模块附近元器件等4。其中杂散信号最主要的为谐波信号,谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。谐波频率是基波(调制波)频率的整倍数,任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。谐波为正弦波,每个谐波都具有不同的频率,幅度与相位角。彭华睿 等 DOI:10.12677/app.2024.142007 48 应用物理 特别是 GSM
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