在OTA暗室中測GPS設(shè)備靈敏度方法討論(二)
系統(tǒng)的搭建
下圖為一般的在RF Front End進(jìn)行測量的系統(tǒng)示意圖,其中VSG用以提供GPS信號,DC blocker則是用來阻隔有源天線的DC電流到VSG中。Power meter用以監(jiān)測RF端口的實(shí)際功率。
如要進(jìn)行空間測量,則如下圖所示,在全電波暗室內(nèi),滿足遠(yuǎn)場距離2D2/λ的情況下。PC需要支持NEMA-183協(xié)議,以獲取GPS的載噪比。
GPS信號錄制
由于需要得到較為接近真實(shí)的測量結(jié)果,我們采用VSG錄制空中的GPS信號,并在測試中回放。目前NI,Agilent有多款VSG支持此功能。
路徑損耗的計算
在暗室中,由于無法用功率計進(jìn)行實(shí)時的功率數(shù)值讀取,則需要在測量之前對路徑損耗path loss進(jìn)行測量,以確定到達(dá)接收機(jī)天線端的輻射功率RF power。衰減器用以
在以上步驟完成后,我們可以正式開始以O(shè)TA方式進(jìn)行靈敏度測量。
根據(jù)公式:
Sensitivitymin=-174dBm/Hz+C/Nmin+Freciever e2
通常情況下,GPS芯片需要有一個最低的載噪比來進(jìn)行位置鎖定,因此,這個數(shù)值通常由芯片廠家提供,如28dB-Hz。則,測試可以在以下步驟展開。
1.調(diào)整VSG output power使載噪比達(dá)到54dB-Hz(一般這是接收機(jī)匯報的上限,超過這個數(shù)值將按54dB-Hz匯報)。載噪比的讀取可以通過用PC發(fā)送NEMA-183指令GSV。
NEMA-183指令范例
2.逐級調(diào)整VSG output power ,并最終達(dá)到28dB-Hz,記錄期間測量的載噪比。
3.根據(jù)公式 PRF power=PVSG-Lpath loss = Sensitivity得出在對應(yīng)載噪比下的靈敏度數(shù)值。
4.根據(jù)公式Sensitivitymin=-174dBm/Hz+C/Nmin+Freciever ,將記錄的數(shù)據(jù)依次代入,得到一組線性方程,得到最小靈敏度及噪聲因子。
5.參考CTIA OTA的接收機(jī)靈敏度的幾何測量方法,在球面上每30°取一點(diǎn)進(jìn)行測量,將最后數(shù)據(jù)歸總,繪制成3D方向圖。然而對于GPS接收機(jī)而言,一般只有上半天球具有參考價值,因此考慮到測試時間成本,只需進(jìn)行半個球面的測量即可。
以上就是本次所討論的GPS的空間測量方法,其中有幾個不確定因素,主要的是VSG的輸出功率以及接收機(jī)匯報的載噪比。
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