SMIQ als Fadingsimulator für externe Signale · 2019. 3. 24. · SMIQ als Fadingsimulator für externe Signale Application Note 1MA07_0D Änderungen vorbehalten Roland Minihold 98-3

SMIQ als Fadingsimulator fürexterne Signale

Application Note 1MA07_0D

Änderungen vorbehalten

Roland Minihold 98-3

Produkte:

Signalgenerator SMIQSignalgenerator SMT/SME

1MA07_0D Rohde & Schwarz2

Inhalt

1. Übersicht2. Problem3. Prinzip der SMIQ Signalaufbereitung beiVektormodulation4. Vorschläge zur praktischen Ausführung

4.1. Signal aus einem Signalgenerator4.2. Unterdrückung des unerwünschten Seitenbandesmit 90° Powersplitter4.3. Mit zusätzlichem Mischer und 90 °Phasenschieber4.4. Mit externem IQ-Demodulator

5. Tabellarische Zusammenfassung zurEntscheidungsfindung6. Literatur7. Bestellangaben

1. Übersicht

Der Signalgenerator SMIQ verfügt über vielseitigeinterne analoge und digitaleModulationsfähigkeiten. Mit der OptionFadingsimulator SMIQ-B14 bietet der SMIQ zueinem vergleichsweise sehr günstigen Preiszusätzlich umfangreiche Fadingmöglichkeiten fürdie integrierten digitalen Modulationen. DieseApplication Note beschreibt, wie auf einfacheWeise das Fading auf Signale beliebiger Herkunftund Modulationsart (analoge oder digitale)angewendet werden kann.

2. Problem

Mehrwegeempfang (Fading) führt bei analogen wiedigitalen Funkübertragungssystemen zu Störungenim Empfängerteil des Systems. Um die Empfind-lichkeit eines Empfängers gegenüber Fading testenzu können, wurden bisher sehr teuere Fadingsimu-latoren benötigt.Der SMIQ mit SMIQ-B14 bietet zu günstigen Preisumfangreiche Fadingmöglichkeiten für dieintegrierten digitalen Modulationen. Im folgendensind verschiedene Möglichkeiten beschrieben, wieangepaßt an die jeweiligen Gegebenheiten mitHilfe von Zusatzgeräten- die Fadingmöglichkeitendes SMIQ erweitert werden können. Damit könnenSignale beliebiger Herkunft und Modulationsartgefadet werden. Dies können beispielsweise sein:analog FM- oder PM modulierte Mobilfunksignale,FM-Stereo- Rundfunksignale, VOR-/ILS Signale,digital modulierte Signale für Pager nachPOCSAG, ERMES, FLEX oder REFLEX Standard.

3. Prinzip der SMIQ Signalaufbe-reitung bei Vektormodulation

Die grundsätzliche Anordung des SMIQ Fadingsi-mulators im SMIQ wird in Bild 1 deutlich.

Der Fadingsimulator arbeitet im Basisband undkann sowohl auf interne, vom Modulationscodererzeugte Signale, wie auch auf externe IQ Signaleangewandt werden. Die -3 dB-Bandbreite des Fa-dingsimulators beträgt 7 MHz, bis 5 MHz ist derAmplitudenabfall < 0.5 dB.

-sin( 2t)ω

I

Q

ext

ext

RF OUT

IQ Modulator

BasebandFadingSimulator

RF Up/Down Converter

ModulationCoder(SMIQB10)

B-3dB = 7 MHz

cos( 2t)ω

f2= ω 2/2*π = 300 MHz

f ZF

Bild 1: Prinzipschaltbild der Signalaufbereitung bei Vektormodulation und Fadingsimulation im SMIQ


Die Ausgangssignale des Fadingsimulators werdenzum IQ Modulator geführt, der auf der Zwischenfre-quenz 300 MHz arbeitet. Die Zwischenfrequenzwird dann über einen Aufwärts-/Abwärtsmischer aufdie Ausgangsfrequenz umgesetzt.

Zur Anwendung des Fadingsimulators auf externeSignale (I, Q extern) gibt es nun mehrere grund-sätzliche Möglichkeiten:

1. I und Q Signale des zu fadenden Signals stehenim Basisband zur Verfügung.

2. Einspeisen eines modulierten Trägersignals in Ioder Q Eingang.

3. Einspeisen eines modulierten Trägersignalsin den I- Eingang und gleichzeitig um 90° in derPhase gedreht in den Q Eingang.

Die Möglichkeiten im Einzelnen:

1. I/Q Basisbandansteuerung:

I und Q Signale stehen im Basisband zurVerfügung (erzeugt beispielsweise vom ArbitraryWaveform Generator ADS von Rohde & Schwarz).Dies entspricht der Ansteuerung durch den internenModulationscoder.

Die ZF Frequenz des IQ- Modulators ist danngleich seiner Lokaloszillatorfrequenz f2 = 300 MHz.

Die Ausgangsfrequenz des SMIQ ist gleich dereingestellten Frequenz.

2. Einspeisen eines modulierten Trägersignalsin I oder Q Eingang:

Nur in einen Eingang I oder Q wird ein moduliertesTrägersignal der Frequenz f1 eingespeist. Dieseswird im IQ Modulator dann wie in einem normalenMischer umgesetzt.

Das Signal am I Eingang des SMIQ sei:

A t A t t t1 1( ) ( ) *cos( * ( ))= +ω ψ ,

wobei:

A(t): zeitabhängige Amplitude

ω π1 12= * f

und ψ ( ):t zeitabhängige Phase

(am Q Eingang liege kein Signal an).

Es wird im oberen Mischer des IQ Modulators mitdessen Lokaloszillatorsignal multipliziert.

Das Ausgangssignal des IQ Mischers ist dann:

A t A t t t t( ) ( ) *cos( * ) *cos( * ( ))∑ = + +ω ϕ ω ψ2 1

unter Anwendung der trigonometrischenBeziehung:

cos cos *cos( ) *cos( )α β α β α β∗ = − + +12

12

ergibt sich:

A t A t t t tA t t t t

A t t tA t t t

( ) * ( ) *cos( * * ( ))* ( ) *cos( * * ( ))

* ( ) *cos(( ) * ( ))* ( ) *cos(( ) * ( ))

∑ = + − −+ + + +

= − + −+ + + +

12 2 1

12 2 1

12 2 1

12 2 1

ω ϕ ω ψω ϕ ω ψ

ω ω ϕ ψω ω ϕ ψ

Es entstehen also am Ausgang des IQ-Modulatorszwei Signale mit Summen- und Differenzfrequenz(f2+f1, f2-f1) aus eingespeister Trägerfrequenz undLokaloszillatorfrequenz mit jeweils der Amplitude1/2.

ff2+f1f2-f1

1/2

f2

1/2

unterdrückteLokaloszillatorfrequenz f2

Bild 2: Ausgangsspektrum des IQ-Modulators bei Einspeisen einesTrägersignals f1 nur in den I-Eingang.

3. Einspeisen eines modulierten Trägersignalsin den I-Eingang und gleichzeitig, um 90° in derPhase gedreht, in den Q-Eingang.

Das Q Signal unterscheidet sich vom I Signal ledig-lich durch eine Phasendrehung von 90 Grad.

Im IQ Modulator des SMIQ erfolgt in diesem Falleine Einseitenband-Frequenzumsetzung. Die Aus-gangsfrequenz ist dann:

Eingestellte Frequenz des SMIQ + Trägerfrequenzf1 (oder - Trägerfrequenz f1, je nachdem ob das Ioder das Q Signal in der Phase voreilt). Das jeweilsandere Seitenband, sowie die eingestellteFrequenz


des SMIQ selbst werden unterdrückt. Die Unter-drückung ist dabei abhängig von der Qualität desI/Q-Modulators, der Genauigkeit der 90° Phasen-drehung sowie der Gleichheit von I- und Q Ampli-tude.

Das prinzipielle Verhalten kann man leichtherleiten:

Das Signal am I Eingang des IQ-Modulators sei:

A t A t t t1 1( ) ( ) *cos( * ( ))= +ω ψ

Das Signal am Q Eingang ist identisch aber um+90° in der Phase gedreht. Dies entspricht demSinussignal,also: A t A t t t2 1( ) ( ) *sin( * ( ))= +ω ψIm IQ Modulator des SMIQ werden nun A1(t) bzw.A2(t) mit dem Lokaloszillatorsignal Signal bzw. mitdem um 90° in der Phase gedrehten Lokaloszilla-torsignal multipliziert und aufsummiert. Das Aus-gangssignal des IQ Mischers ist dann:


( ) ( ) *cos( * ) *cos( * ( ))( ) *sin( * ) *sin( * ( ))

∑ = + +− + +


2 1

2 1

unter Anwendung der trigonometrischen Beziehun-gen:

cos cos *cos( ) *cos( )

sin *sin *cos( ) *cos( )

α β α β α β

α β α β α β

∗ = − + +

= − − +

12

12

12

12

und:

ergibt sich:


A t t t tA t t t t

( ) * ( ) *cos( * * ( ))* ( ) *cos( * * ( ))

* ( ) *cos( * * ( ))* ( ) *cos( * * ( ))

∑ = + − −+ + + +

− + − −+ + + +

12 2 1

12 2 1

12 2 1

12 2 1



Die Terme mit

12 2 1* ( ) *cos( * * ( ))A t t t tω ϕ ω ψ+ − −

heben sich auf und es bleibt:

A t A t t t tA t t t

( ) ( ) *cos( * * ( ))( ) *cos(( ) * ( ))

∑ = + + += + + +

ω ϕ ω ψω ω ϕ ψ

2 1

2 1

Es entsteht also am Ausgangs des IQ-Modulatorslediglich ein Signal auf der Summenfrequenz

(eingespeiste Trägerfrequenz f1 + Lokaloszillator-frequenz des IQ-Modulators f2), die Modulation(zeitabhängige Amplitude A(t) und Phase ψ (t))bleibt erhalten.

Die Ausgangsfrequenz des SMIQ ist dann: einge-stellte Frequenz + eingespeiste Trägerfrequenz.

ff2+f1f2-f1 f2

1

unterdrückteLokaloszillatorfrequenz f2

unterdrücktes2. Seitenband

Bild 3: Ausgangsspektrum des IQ Modulators bei Einspeisungeines Trägersignals in den I- und mit 90 ° Phasendrehung in den

Q-Eingang.

4. Vorschläge zur praktischenAusführung

Zur Generierung von analog modulierten Signaleneignen sich insbesondere der Meßsender SMT vonR&S. Für spezielle digital modulierte Signale (undzusätzlich auch analoge Signale) ist der SME prä-destiniert. Das ERMES Protokoll z.B. ist im SMEstandardmäßig vorhanden, folgende Protokollestehen optional zur Verfügung:

FLEX Protokoll: SME-B41POCSAC Protokoll: SME-B42REFLEX TM Protokoll: SME-B43

Einstellung des Fadingsimulators des SMIQ:

Die Einstellung des SMIQ Fadingsimulators wirdsehr von den jeweiligen Anfordernissen abhängen.Danach richten sich die Parameter: Fadingart (z.B.Rayleigh Fading), simulierte Geschwindigkeit, Ver-zögerungszeit zwischen Fadingkanälen und Anzahlder Fadingkanäle.

Ausgangsleistung des SMIQ bei Fading:

Bei aktivem Fading reduziert sich der maximalmögliche Ausgangspegel des SMIQ um 18 dB, d.h.bereits bei Überschreiten des eingestellten Pegels


von -5 dBm erfolgt die Warnung "Level overrange".

Siehe dazu auch Kap. 2.9.1 des SMIQ Betriebs-handbuchs.

Pegel an den IQ-Eingängen des SMIQ:

Die Nennspitzenspannug an den IQ-Eingängenbeträgt 0.5 V. Dies entspricht bei Modulationsartenmit konstanter Amplitude (z.B. FSK, MSK) einemPegel von + 7 dBm. Bei Modulationsarten nichtkonstanter Amplitude (z.B. AM, PSK, QAM) ist derPegel entsprechend abzusenken (beispielsweisebei AM um -6 dB), da auch in diesen Fällengewährleistet werden muß, daß eineSpitzenspannung von 0,5 V an den IQ-Eingängennicht überschritten werden sollte. DerAusgangspegel des SMIQ ist dann ensprechendreduziert.

4.1. Signal aus einem Signalgenerator

Die einfachste und in vielen Fällen wohl auch be-friedigende Möglichkeit besteht darin, ein beliebigmoduliertes Signal mittels eines Signalgenerators(z.B. eines SMT oder SME) im Frequenzbereichvon f1= ca. 3 MHz zur erzeugen Dieses Signal wirdüber den I- oder Q-Eingang des Vektorsignalgene-rators SMIQ auf die gewünschte HF hochgemischt.Die Frequenz des SMIQ ist dazu bei Verwendungdes I-Eingangs um f1 unterhalb der gewünschtenAusgangsfreqenz einzustellen (bei Einstellung desSMIQ um f1 oberhalb der gewünschten Ausgangs-frequenz erfolgt eine Seitenbandumkehr d.h. eineErhöhung der Frequenz des I-Eingangs führt zueiner Erniedrigung der Frequenz des Ausgangs-signals). Der Pegel ist auf 0,5 V Spitzenspannung(+4 dBm bei Modulationsarten mit konstanterSignalamplitude, bei AM, PSK oder QAM entspre-chend weniger) einzustellen.

RF 50

SIGNALGENERATOR 5kHz...1.5GHzSMT02 1039.2000.02

EXT 1

PULSE

8 97

5 64

2 31

.-

0 ç

FREQ

LEVEL

SAVE

RCL

Gn

M

k

x1

µ

m

ENTER

dBµV

µV

mV

dB(m)

DATA INPUT

RF0N/0FF

LOCAL M0D0N/0FF

HELPSTATUSERRORPRESETSTBY

ONASSIGN MENU1 MENU2

QUICK SELECT

MENU / VARIATION

SELECT

ï ð

!MAX 50 W

REVERSE POWER

MADE IN GERMANY

RETURN

OPERATING

Move cursor

SELECT Next menu

RETURN Previous menu VERSION: 1.33

FREQUENCYLEVELANALOG MODVECTOR MODDIGITAL MODDIGITAL STDLF OUTPUTSWEEPLISTMEM SEQUTILITIES

FREQ 3.000 000 0 MHz LEVEL 7.0 dBm

SME/T

SIGNALGENERATOR 300kHz...3.3GHzSMIQ03 1084.8004.03

SYMBOLCLOCK

BITCLOCK

DATA

8 97

5 64

2 31

.-

0 ç

FREQ

LEVEL

SAVE

RCL

Gn

M

k

x1

µ

m

ENTER

dBµV

µV

mV

dB(m)

DATA INPUT

RF0N/0FF

LOCAL M0D0N/0FF

HELPSTATUSERRORPRESETSTBY


QUICK SELECT

Q

MENU / VARIATION

SELECT

ï ð

!MAX 50 W

REVERSE POWER

MADE IN GERMANY

RETURN

(BB-AM)I

OPERATING

Move cursor

SELECT Next menu



FREQ 497.000 000 0 MHz LEVEL - 10.0 dBm

SMIQ

beliebig moduliert

beliebig moduliertmit Fading

RF : 500 MHz,

RF 1 = 3 MHz

EXT 2

LF

(Vpk = 0.5 V)+4 dBm

OUT

Bild 4: Erzeugung eines beliebig modulierten, gefadeten Signals lediglich mit Hilfe eines zusätzlichen Meßsenders

Einstellungen zur Erzeugung eines beliebigmodulierten, gefadeten Signal mit 500 MHzTrägerfrequenz:

SMIQ: Frequenz: 497 MHzPegel: beliebig (einstellbar max. - 5dBm, d.h. Ausgangspegel max.

- 11 dBm wegen derLeistungsauf teilung auf zweiSeitenbänder)Vector Modulation: ONFading Simulator: ONKonfiguration des Fadingsimulators ent-sprechend den Anfordernissen.

SME/T: Frequenz: 3 MHzPegel +4 dBm1)

Modulation: beliebig

1) Bei AM-, PSK- oder QAM- Modulation ist der Pegel zureduzieren, so daß die Spitzenspannung am I (oder Q) Eingang0.5 V nicht überschreitet. Bei z.B. 100 % AM muß der Pegel um6 dB reduziert werden, also auf - 2 dBm.


Ausgangsspektrum (s.Bild 5):

Neben der gewünschten Ausgangsfrequenz �erscheinen als zusätzliche Komponenten dieunterdrückte RF � (am SMIQ eingestellte Fre-quenz) sowie das 2. Seitenband (� am SMIQeingestellte Frequenz - f1). Als weitere spektraleKomponenten erscheinen Nebenlinien aufgrundder Oberwellen des eingespeisten Signals � �.

Der Ausgangspegel auf der gewünschten Aus-gangsfrequenz (und der des 2. Seitenbandes) istwegen der Aufteilung der Leistung auf zwei Sei-tenbänder um 6 dB niedriger als der eingestellteSMIQ Pegel. Dies gilt bei Modulationsarten mit

konstanter Hüllkurve (z.B. FM, FSK) und An-steuerung der I/Q-Eingänge mit Nennpegel von+4 dBm.

Die zusätzlichen spektralen Komponenten solltentypischerweise den Test eines selektiven Emp-fängers nicht beeinflussen. Im Bedarfsfall kannman durch Variation der Frequenz f1 den Fre-quenzabstand geringfügig verändern, wobei zubeachten ist, daß f1 5 MHz (= 0,5 dB-Bandbreitedes Fading Simulators) nicht überschreitensollte.

3

21

544

5

Bild 5: Ausgangsspektrum des SMIQ. Im Abstand von 6 MHz unterhalb des Nutzsignals� erkennt man das 2. Seitenband � mit gleichemPegel. Beide Pegel sind gegenüber dem am SMIQ eingestellten Pegel um 6 dB abgesenkt.

Wertung:

☺ Einfachster Meßaufbau.

L Das 2. Seitenband wird nicht, unter-drückt, max. Ausgangspegel gegenüberden anderen Lösungen um 6 dB redu-ziert, Frequenzlage des Testsignals liegtfest (ca. 2 - 5 MHz).

4.2. Unterdrückung desunerwünschten Seitenbandes mit 90°Powersplitter

Ist man auf eine Unterdrückung des 2. Seiten-bandes angewiesen, so bietet sich der zusätzli-che Einsatz eines 90° Powersplitter an, der imFrequenzbereich 2 - 5 MHz arbeitet (z.B. PSCQ-2-8 von Fa. Mini Circuits).

1MA07_0D 7 Rohde & Schwarz

Da das Q Signal gegenüber dem I Signal in derPhase um 90° gedreht ist, ansonsten aber gleichist, wird das 2. Seitenband unterdrückt und dieLeistung auf das verbleibende Seitenband kon-

zentriert. Der Ausgangspegel des SMIQ ist dahergleich dem eingestellten Pegel. Es ergibt sichdamit der nachfolgende Meßaufbau:


EXT 1

PULSE

8 97

5 64

2 31

.-

0 ç

FREQ

LEVEL

SAVE

RCL

Gn

M

k

x1

µ

m

ENTER

dBµV

µV

mV

dB(m)

DATA INPUT

RF0N/0FFLOCAL M0D

0N/0FFHELPSTATUSERRORPRESETSTBY


QUICK SELECT

MENU / VARIATION

SELECT

ï ð

!MAX 50 W

REVERSE POWER

MADE IN GERMANY

RETURN

OPERATING

Move cursor

SELECT Next menu




SME/T

RF 50


SYMBOLCLOCK

BITCLOCK

DATA

8 97

5 64

2 31

.-0 ç

FREQ

LEVEL

SAVE

RCL

Gn

M

k

x1

µ

m

ENTER

dBµV

µV

mV

dB(m)

DATA INPUT

RF0N/0FFLOCAL M0D



QUICK SELECT

Q

MENU / VARIATION

SELECT

ï ð

!MAX 50 W

REVERSE POWER

MADE IN GERMANY

RETURN

(BB-AM)I

OPERATING

Move cursor

SELECT Next menu




SMIQ

Vpk = 0.7 V (+7 dBm)

beliebig moduliert

RF : 500 MHz,beliebig moduliert,mit Fading

RF 1 = 3 MHzEXT 2

LF

Vpk = 0.5 V -90°

90° -Powersplitter

OUT

OptionalesTiefpassfilter

Bild 6: Erzeugung eines beliebig modulierten, gefadeten Signals mit Hilfe eines zusätzlichen Signalgenerators sowie eines 90°Phasenschiebers

Einstellungen zur Erzeugung eines beliebigmodulierten, gefadeten 500 MHz Signals:

SMIQ: Pegel: beliebig (max. -5 dBm)Frequenz: 497 MHzVector Modulation: ONFading Simulator: ONKonfiguration des Fadingsimulatorsentsprechend den Anfordernissen.

SME/T: Frequenz: 3 MHzPegel: +7 dBm2)

Modulation: beliebig

2) Bei AM-, PSK- oder QAM- Modulation ist der Pegel zureduzieren, so daß die Spitzenspannung am I (oder Q) Eingang0.5 V nicht überschreitet. Bei z.B. 100 % AM muß der Pegel um6 dB reduziert werden, also auf +1 dBm.

Ausgangsspektrum (s.Bild 7 , Bild 8):

Die ohne zusätzlichen Abgleich (Feinverstellungvon Amplitude und Phase durch zusätzliche Ab-gleichelemente) erreichbare Unterdrückung des2. Seitenbandes � beträgt typischerweise ca. 40dB, die Unterdrückung des Lokaloszillatorsig-nals� etwa 50 dB. Die Oberwellen des einge-speisten Signals bilden sich als Nebenlinien ab�� und können durch ein vor den 90° Power-splitter geschaltetes Tiefpaßfilter unterdrücktwerden werden (s. Bild 8).


1

2

34

5

Bild 7: Ausgangsspektrum bei Verwendung eines 90° Powersplitters

3

1

2

Bild 8: Ausgangsspektrum wie bei Bild 4, aber mit zusätzlichem Tiefpaßfilter


Wertung:

☺ Unkomplizierter Meßaufbau,Unterdrückung des 2. Seitenbandes

L Frequenzlage des Testsignals liegt fest(Bereich ca. 2 - 5 MHz). Die max. Fa-dingbandbreite wird durch durch den 90°Powersplitter auf ca. 2 MHz eingeengt.

4.3. Mit zusätzlichem Mischer und 90 °Phasenschieber

Liegt die Ausgangsfrequenz des zu fadendenSignals im HF Bereich (> ca. 30 MHz) so bietetsich die Abwärtsmischung dieses Signals auf dieZF 3 MHz mit Hilfe eines externen Mischers an.Die ZF 3 MHz wird dann analog zu 4. 2 über ei-nen 90° Powersplitter den I-Q Eingängen desSMIQ zugeführt.


EXT 1

PULSE

8 97

5 64

2 31

. -0 ç

FREQ

LEVEL

SAVE

RCL

Gn

M

k

x1

µ

m

ENTER

dBµV

µV

mV

dB(m)

DATA INPUT

RF0N/0FFLOCAL

M0D0N/0FFHELPSTATUSERRORPRESET

STBY


QUICK SELECT

MENU / VARIATION

SELECT

ï ð

!

MAX 50 WREVERSE POWER

MADE IN GERMANY

RETURN

OPERATING

Move cursor

SELECT Next menu




SME/T

RF 50


SYMBOLCLOCK

BITCLOCK

DATA

8 97

5 64

2 31

. -0 ç

FREQ

LEVEL

SAVE

RCL

Gn

M

k

x1

µ

m

ENTER

dBµV

µV

mV

dB(m)

DATA INPUT

RF0N/0FFLOCAL M0D



QUICK SELECT

Q

MENU / VARIATION

SELECT

ï ð

!

MAX 50 WREVERSE POWER

MADE IN GERMANY

RETURN

(BB-AM)I

OPERATING

Move cursor

SELECT Next menu




SMIQ

EXT 2

LF

90° Powersplitter

Vpk = 0.5 V

LORF

+ 7 dBm

-90°

ZF: 3 MHz

RF2= RF1 - ZF (932,2 MHz)

RF = RF1 (:935,2 MHz)mit Fading

OUT

Pegel: +13 dBmunmoduliert.eingstellte Frequenz:

RF3= RF2 (932,2 MHz)Vektormodulation eingeschaltet

Anwendungsbeispiel:Transmitterausgangssignal einerGSM Basisstation bei 935,2 MHzsoll gefadet werden

Leistungsdämpfungsglied

RF1 = 935,2 MHz

Bild 9: Faden eines beliebig modulierten Signal in HF Lage (Anwendungsbeispiel: GSM Transmittersignal) mit Hilfe eines zusätzlichenMischers und eines 90° Powersplitters


Einstellungen zum Faden eines Signals in be-liebiger HF-Lage, z.B. 935,20 MHz:

Testsignal: Frequenz: beliebig, z.B. 935,2 MHzPegel: - 10 dBm,Modulation: beliebig

SME/T: (dient als Lokaloszillator für denMischer)

Frequenz: Frequenz des Testsignals - ZF (932,2 MHz),

Pegel: +13 dBm,Modulation: unmoduliert

SMIQ: Pegel: beliebig (max. -5 dBm)Frequenz: 932,2 MHzVector Modulation: ONFading Simulator: ON Konfiguration des Fadingsimulators entsprechend den Anfordernissen.

Ausgangs-spektrum:

Wie bei 4.2, siehe Bilder 7,8.

Wertung

☺ Es kann ein Testsignal in beliebigerHF Lage gefadet werden.

L Aufwendiger Meßaufbau (externerMischer, Verstärker, etc.) erforderlich,zusätzlicher Meßsender für Lokalos-zillatorsignal des Mischers notwendig

4.4. Mit externem IQ-Demodulator

Die größte Fadingbandbreite (+-5 MHz, -1 dB) z.b.für spezielle Wideband CMDA Signale erreichtman, wenn man das zu fadende Signal mit Hilfeeines geeigneten externen IQ-Demodulators insBasisband umsetzt (beispielsweise mit demZAMIQ-895 D von Fa. Mini Circuits, geeignet fürRF Signale im Bereich 868 -895 MHz). Die Aus-gangssignale des IQ- Demodulators sind mit Hilfegeeigneter Verstärker auf den für den SMIQ benö-tigten Pegel von +4 dBm (Spitzenspannung: 500mV) zu bringen (Blockschaltbild des Meßaufbaussiehe Bild 10).

RF 50


E X T 1

PULSE

8 97

5 64

2 31

. -0 ç

FREQ

LEVEL

SAVE

RCL

Gn

M

k

x1

µ

m

ENTER

dBµV

µV

mV

dB(m)

DATA INPUT

R F0 N / 0 F FLOCAL

M0D0 N / 0 F FH E L PSTATUSERRORPRESET

STBY

ON

ASSIGN MENU1 MENU2

QUICK SELECT

MENU / VARIATION

SELECT

ï ð

!MAX 50 W

R E V E R S E P O W E R

M A D E I N G E R M A N Y

RETURN

OPERATING

Move cursor

SELECT Next menu

RETURN Previous menu V E R S I O N : 1 . 3 3

FREQUENCYLEVELANALOG MOD

VECTOR MODDIGITAL MODDIGITAL STD

LF OUTPUTSWEEPLISTMEM SEQ

UTILITIES

FREQ 890.000 000 0 MHz LEVEL -10.0 dBm

SME/T


S Y M B O LCLOCK

BITCLOCK

D A T A

8 97

5 64

2 31

. -0 ç

FREQ

LEVEL

SAVE

RCL

G n

M

k

x1

µ

m

ENTER

dBµV

µV

mV

dB(m)

DATA INPUT

R F0 N / 0 F FLOCAL

M0D0 N / 0 F FH E L PSTATUSERRORPRESET

STBY


QUICK SELECT

Q

MENU / VARIATION

SELECT

ï ð

!MAX 50 W



RETURN

(BB-AM)I

OPERATING

Move cursor

SELECT Next menu

RETURN Previous menu

V E R S I O N : 1 . 3 3

FREQUENCYLEVELANALOG MODVECTOR MOD

DIGITAL MODDIGITAL STDLF OUTPUT

SWEEPLISTMEM SEQUTILITIES

FREQ 1.8000 000 0 GHz LEVEL - 10.0 dBm

SMIQ

beliebig moduliert

RF 2 unmoduliert

E X T 2

LF

90° 0°

RF 50


E X T 1

PULSE

8 97

5 64

2 31

. -0 ç

FREQ

LEVEL

SAVE

RCL

G n

M

k

x1

µ

m

ENTER

dBµV

µV

mV

dB(m)

DATA INPUT

R F0 N / 0 F F

LOCAL M0D0 N / 0 F F

H E L PSTATUSERRORPRESETSTBY


QUICK SELECT

MENU / VARIATION

SELECT

ï ð

!MAX 50 W



RETURN

OPERATING

Move cursor

SELECT Next menu

RETURN Previous menu V E R S I O N : 1 . 3 3

FREQUENCY

LEVELANALOG MODVECTOR MOD

DIGITAL MODDIGITAL STDLF OUTPUT

SWEEPLISTMEM SEQ

UTILITIES


SME/T E X T 2

LF

ext. IQ-Demodulator

Analog-/Digital-moduliertes Signalmit Fading

LO RF

I

Q

Vpk = 0.5 V(+4 dBm)

Vpk = 0.5 V(+4 dBm)

RF 1 = RF 2

Signal Generator 1

Signal Generator 2

RF 1

Signal Generator 3

Bild 10: Meßaufbau zum Faden eines beliebig modulierten Signals mit Hilfe eines externen IQ-Demodulators

Die Qualität des Signals wird bei Mischung insBasisband entscheidend beeinflußt durch dieQualität des IQ-Demodulators, die imallgemeinen wesentlich geringer sein wird als diedes im SMIQ verwendeten Modulators. Kriterienhierfür sind: Trägerunterdrückung(Gleichspannungsoffset), IQ-Imbalance,Quadraturoffset.Die Qualitätsbeeinflussung kannman (bei kleinerer Fadingbandbreite) vermeiden,wenn man mit dem IQ Mischer ebenfalls auf dieZF 3 MHz umsetzt.

Allerdings ist dann der Meßaufbau nach 4.2 oder4.3 doch einfacher.

Wertung:

☺ Mit einem geeignetem IQ Demodula-tor kann ein Testsignal in beliebigerHF Lage gefadet werden.Größtmögliche Bandbreite bei Um-setzung ins Basisband (ZF=0).

L Sehr aufwendiger Meßaufbau.

5. Tabellarische Zusammenfassung zur Entscheidungsfindung

Auswahlkriterien:

Verfahren nach: Aufwand Verfälschung desNutzsignals

Nebenaussendungen mögliche Bandbreite

4.1 Mit 2. Signal-generator...

☺ ☺ ☺ L L ( 0 dB) ☺ ca. 4 MHz

4.2 Mit 90°Powersplitter...

☺ ☺ K(ca. -40 dB) K ca. 2 MHz

4.3 Mit externemMischer...

L ☺ K (ca. -40 dB) K ca. 2 MHz

4.4 Mit ext. I/QDemodulator...

L L ☺ < -50 dB ☺ ☺ ca. 10 MHz

Tabelle 1: Vor- und Nachteile der verschiedenen Verfahren bei Einsatz des SMIQ als Fadingsimulator für externe Signale

6. Literatur

1. William C. Jakes, Microwave MobileCommunications, IEEE Press

2. Betriebshandbuch zum VektorsignalgeneratorSMIQ, Kap. 2.9 Fading Simulation

7. Bestellangaben

Vektorsignalgenerator SMIQ03 1084.8004.03

Fading Simulator SMIQ-B14 1085.4002.02

Signal Generator SMT02 1039.2000.02

Signal Generator SME02 1038.6002.02

ROHDE & SCHWARZ GmbH & Co. KG . P.O.B. 80 14 69 . D-81614 MünchenTelephone +49 89 4129 -0 · Telefax +49 89 4129 - 3777 . Internet: http://www.rsd.de

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SMIQ als Fadingsimulator für externe Signale · 2019. 3. 24. · SMIQ als Fadingsimulator für externe Signale Application Note 1MA07_0D Änderungen vorbehalten Roland Minihold 98-3