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RF射频模块测试的趋势
发布时间:2022/05/30 浏览量:67

      也许日前无线通信技术最显著的趋势就是从单输入单输出(SISO)架构到复杂的多输入多输出(MIMO)架构的转变。现今的无线电设备多采用单发射机和单接收机的SISO架构,信息在一个时间段采用单种数字符号在单一信道进行传输。比如在目前的Wi-Fi系统中,在一个时间点只采用一个天线发射或接收一个射频信号。采用此方式,天线经常需要切换到最好的信号路径,但每个天线在一个时间段只能接收一个频段的一个数据流。从SISO到MIMO的转移允许在多载波上同时传输上百种符号。MIMO采用多载波射频信号来传输更多信息,并在同一频段上传输所有信号,在占用相同带宽的情况下大大改善了频谱效率。这一改变是由消费者对移动电话服务不断增加的需求和数字信号处理器(DSP)价格的不断下降所驱动的,结果是带来了高带宽的无线通信系统。MIMO技术目前可以在广泛的商用无线通信设备上得以采用,比如移动电话、PDA和笔记本电脑。直接结果是为那些消费设备带来更高的数据传输率。

      测试的趋势和挑战

      MIMO采用多信号传输和接收将频谱效率带到了一个新的水平,然而,更高的频谱效率意味着更复杂的系统。比如说WiMAX系统,采用了正交频分复用(OFDM)来实现多种符号的并行传输。从SISO到MIMO的转变让测试工程师面临许多值得注意的新挑战。复杂的MIMO 和OFDM带来的第一个挑战是测试仪器可以支持的空间流(spatial streams)的数量。比如说,WLAN和LTE都支持四路空间流,而目前的WiMAX 使用Matr ix A 和Matrix B两路空间流。接收机测试的挑战是将混合在一起的信号分解成多路的单独信号或码流。然而,最大的挑战还是同步。传输多路信号需要在多个信道之间实现相位和采样对准(sampling alignment)的精确同步。这意味着信号分析仪和信号发生器必须进行精确的同步,来实现精确的和可重复的测量。

      在MIMO的发射机中RF载波的相位也需要得到控制。这允许天线波束调整到不同的方向。 通过将天线波束调整到两个不同的方向,通信效率可以得到较大的提升。今天,多数仪器平台都被设计为SISO应用,不能方便的调节RF载波的相位。即使那些具备MIMO测试能力的仪器也需要说明RF载波必须处于稳定(比如,RF 载波间具有低的抖动)并具有可调整的幅度。然而,对于下一代测试仪器来说,精确的相位控制是必须的。另一个测试仪器的挑战是带宽(BW),MIMO信号特别需要测试仪器具有宽的BW。比如说,WiMAX和LTE目前具备20MHz的BW要求,而WLAN802.11n需要40MHz的BW。

      在今天的无线设备中越来越多样的移动通信标准得到采用,或者制造商可能会采用不同的标准生产各种设备。因此,测试仪器需要适用多种主流的移动通信标准(如GSM、GPRS、EDGE、WCDMA、CDMAOne 和CDMA2000等)。测试仪器必须有能力对每个标准做出精确的测量,比如需要保证较小的误差向量幅度即EVM(EVM在EDGE系统中相当重要)。而因为新的移动通信标准被制造商采用,测试仪器也面临更新的问题。理想来说,制造商希望能用最简单和成本最低的方式(比如仅改变软件)来更新测试仪器,以应对新的移动通信和调制标准。


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