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LTE测试中的PAR（Peak to Average Radio）要求详解
2013-01-30 15:45:55 栏目：通讯专栏
核心导读
文章脉络/关键词：
LTE测试、PAR峰值平均比、FCC Part 27认证、OFDM调制、射频功率测试、4G通信标准
内容摘要：
本文详解LTE测试中的PAR（峰值平均比）要求，涵盖FCC Part 27标准下的测试流程与设备配置。作为LTE物理层关键测试项，PAR测量需使用频谱仪配合CCDF功能，0.1%功率比限值为13dBm，适用于Band 4/17等FDD频段认证。
AI 深度解读
PAR（Peak to Average Ratio）测试是LTE设备射频认证中的核心指标，源于OFDM调制技术的高峰值特性。与3G的CDMA技术不同，LTE下行采用OFDM、上行采用SC-FDMA，导致信号包络波动显著，功率放大器需预留足够回退空间以避免削波失真。FCC Part 27标准将PAR纳入强制测试项，0.1%概率下的峰值/均值比限值13dB，直接关联终端功耗设计与网络覆盖性能。测试需在屏蔽室完成，涉及RB配置、调制方式组合等复杂场景，对频谱仪的CCDF统计功能有明确要求。该指标不仅影响美国市场准入，也为全球LTE终端的射频一致性评估提供参考框架，是连接芯片设计、终端制造与认证合规的关键技术节点。
LTE(Long Term Evolution,长期演进)是3G的演进，并被国际电联选定为第四代移动通信（4G）标准。摩尔实验室（MORLAB）在LTE测试领域有着一定的经验，我们也将分期将LTE测试技术介绍给大家。
对于LTE的物理层的多址方案，在下行方向上采用基于循环前缀的正交频分复用(OFDM)，在上行方向上采用基于循环前缀的单载波频分多址(SC-FDMA)。为了支持成对的和不成对的频谱，支持频分双工(FDD)模式和时分双工(TDD)模式，目前国内所用的TD-SCDMA就是支持时分双工(TDD)模式的，在国外比如在美国就支持频分双工(FDD)模式。
就现实情况来说，目前大部分的应用还是频分双工(FDD)的模式，其在美国FCC认证中所适用的标准是FCC 47 CFR Part 27部分。在这一标准里规定了使用的band为LTE Band 4与LTE Band 17。具体的测试项目如下：
No. | Section | Description |
1 | 2.1046 | Transmitter Conducted Output Power |
2 | 2.1049、27.53(g) | Occupied Bandwidth |
3 | 2.1055、27.54 | Frequency Stability |
4 | 27.50(d) (5) | Peak to Average Radio |
5 | 2.1051、27.53(g) | Conducted Spurious Emissions |
6 | 27.53(g)(h) | Band Edge |
7 | 2.1046、27.50 (d)(4) | Equivalent Isotropic Radiated Power |
8 | 2.1053、27.53(g) | Radiated Spurious Emissions |
（表1）
如表1所示，LTE的测试项总共有八项，其中第四项测试PAR（Peak to Average Radio）为一项新的测试，其他的几项测试跟Part 22&24大同小异。
下图是Peak to Average Radio的解释结果。
图1
具体测试流程如下：
1，首先我门要再屏蔽室中搭建测试系统，所用到的测试设备包括了频谱仪、LTE测试系统、功分器（将功率衰减大的一端接到频谱仪器上）如图2。
2，连接MS（EUT），进入测试的时候我门要一定要注意被测MS的设置问题，另外我门要检查射频线、频谱仪接口是否连接完好。
3，选择频谱仪中frequency center选项设置中心频率，然后进入Measure设置信道带宽，也就是设置Span的宽度（一般大于产品的占用带宽）与射频线的补偿值。
4，然后进入频谱仪Power Star CCDF选项中，设置需要采样的个数（频率点采样数）。
5，频谱仪设置完后将MS与基站连接通信，将产品调节到最大发射功率，此时一定要记得LTE测试分别有这不同的RB（资源快）不同的调制方式，根据认证机构规定，几种情况的组合都必须测完。
6，在频谱仪中看到信号出来的时候进入Single选件，将波形定住，图1就是我们所需要的结果。
一般来说测量的次数在三次以上，然后截取图片保存，我们可以看见图1中0.1%的时候峰值与均值的比为4.19dBm，标FCC准规定PAR的0.1%功率比不能超过13dBm。
那么早期的频谱是没有Power Star CCDF的测试功能，是设置完一个频段取mark点的功率值，然后分别算出均值与峰值的数据作为比较。所以在测试的时候需要保存数据，就要选择新一代的频谱仪测试。
在这里我们只简单介绍了LTE（FDD）产品发射机传导方式部分的测试，如果想了解更多的测试信息可联系就近的摩尔实验室（MORLAB）。
如需更多资料，请发信到以下地址：Service@morlab.cn或致电：0755-36698555。
常见问题
Q: PAR测试中的0.1%概率限值13dBm具体含义是什么？
A: 该指标表示在信号统计分布中，仅有0.1%时间出现的瞬时峰值功率与平均功率的比值不得超过13dB。CCDF（互补累积分布函数）曲线用于量化这一极端峰值事件的概率，确保功率放大器在绝大多数工作状态下保持线性，避免频谱再生和邻道干扰。
Q: LTE PAR测试为何需要覆盖多种RB和调制方式组合？
A: LTE支持从1个到100个RB的灵活带宽配置，以及QPSK、16QAM、64QAM等多种调制方式。不同组合下信号的峰均比特性差异显著——高阶调制和大带宽配置通常产生更高的PAR值。认证机构要求遍历典型组合，以验证终端在最严苛信号条件下的射频性能合规性。
Q: PAR测试与占用带宽、传导杂散等测试有何关联？
A: PAR超标会导致功率放大器进入非线性区，引发频谱扩展和杂散发射，直接影响占用带宽和传导杂散测试结果。三者构成LTE发射机射频性能的关联指标体系：PAR反映信号动态范围特性，占用带宽表征频谱效率，杂散发射则衡量带外干扰抑制能力，共同决定设备电磁兼容性能。
