模塊化儀器應(yīng)對寬帶通信測試新挑戰(zhàn)

摘要：無線視頻和無線接入數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用要求開發(fā)支持更高吞吐量的無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，安捷倫的寬帶多通道 PXI 信號(hào)分析儀解決方案具有高度的靈活性和可擴(kuò)展性，采用此解決方案，LTE-Advanced 和MIMO 802.11 ac 的研發(fā)和測試工程師在小型儀器中即可快速、準(zhǔn)確地對其設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞：802.11 ac；MIMO；PXI；無線測試

DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2012.5.003

為了實(shí)現(xiàn) Gb/s 級鏈路吞吐量，新的制式使用更高帶寬、多路輸入多路輸出(MIMO)、空時(shí)編碼和高階正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制制式，這對無線元器件的線性、帶寬和功耗提出了新的要求。以802.11 ac為例，該標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建在 802.11 n 的高吞吐量性能之上，旨在應(yīng)對新應(yīng)用模型的挑戰(zhàn)。802.11 ac 繼續(xù)在 802.11 a/n5 GHz 頻段下工作，是在高吞吐量 802.11 n 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之上建立起來的，并主要在以下四個(gè)方面做出了改進(jìn)：更寬的信道帶寬(最佳 160 MHz 帶寬)；更高階的MIMO(最高 8*8)；多用戶 MIMO(最多 4 個(gè)用戶)；更高階的調(diào)制(可支持256 QAM)。

設(shè)計(jì)驗(yàn)證工程師必須確保其針對802.11 ac 的設(shè)計(jì)能夠在各種條件下運(yùn)行良好，驗(yàn)證其設(shè)備在要求最嚴(yán)格的MIMO 空間復(fù)用模式下仍符合性能要求。驗(yàn)證MIMO發(fā)射機(jī)的工作性能需要一臺(tái)多通道信號(hào)分析儀，用以解調(diào)多流波形并測量 EVM 和其它物理層參數(shù)。802.11 ac MIMO 發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證需要對多通道 MIMO 空間復(fù)用信號(hào)進(jìn)行誤差矢量幅度(EVM)測量。測試解決方案應(yīng)提供快速的測量方法，并保證極高的置信度。802.11 ac標(biāo)準(zhǔn)更高階的調(diào)制形式和更寬的帶寬要求 EVM 測量較以往更為準(zhǔn)確，而測試解決方案提供的剩余 EVM 應(yīng)超過這些要求。隨著設(shè)備的演進(jìn)，測試解決方案也應(yīng)該逐步改進(jìn)，對 MIMO設(shè)備的測試支持能力也要從單、雙通道40 MHz 擴(kuò)展至三、四通道 160 MHz的水平。

新制式為通信系統(tǒng)架構(gòu)師和射頻功率放大器設(shè)計(jì)人員帶來了新的挑戰(zhàn)。設(shè)計(jì)人員必須確定現(xiàn)有 3G 設(shè)計(jì)和未來 4G 運(yùn)行環(huán)境的性能差異，以及 3G 設(shè)計(jì)是否需要重新設(shè)計(jì)，或者新的供應(yīng)商是否合格。硬件也必須滿足或超出性能標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，例如 ACPR、EVM 或吞吐量(如 BLER、BER 和 PER)，同時(shí)滿足內(nèi)部產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)要求。由于智能手機(jī)和其他先進(jìn)無線器件對電池的依賴程度極高，如何通過設(shè)計(jì)獲得最高的效率十分關(guān)鍵。射頻功率放大器具有特別重要的作用。選擇和設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)的適合功率放大器是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。