5G對(duì)測試測量提出了哪些新要求

張念民

1 無線終端市場的角度

在從3G/4G向5G的過渡中，移動(dòng)終端市場呈現(xiàn)出很大的動(dòng)態(tài)變化特性，僅僅在從500 MHz-6 GHz的頻率范圍內(nèi)，各種無線終端產(chǎn)品就需要在50多個(gè)LTE頻段上支持用戶在語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上的不同應(yīng)用;除此之外，Wi-Fi、UWB、GPS、藍(lán)牙等也幾乎變成了終端產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)配置。由于這種情況的出現(xiàn)，5G終端設(shè)備內(nèi)使用的濾波器和射頻前端模塊（ RFFE）通道的數(shù)量顯著增加了，集成度也達(dá)到了空前的高度，多端口濾波器組和RFFE模塊已經(jīng)成為大批量產(chǎn)的器件。為了保證這種新型多端口器件的質(zhì)量，生產(chǎn)測試中的測試項(xiàng)目和性能要求比以往提高了很多。與此同時(shí)，用高速測量速度來保證大批量的產(chǎn)能及由此帶來的單個(gè)產(chǎn)品測量成本的降低，是生產(chǎn)廠家獲得競爭優(yōu)勢的重要考慮。這導(dǎo)致了生產(chǎn)廠商普遍開始用測量速度更快的多端口矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀外加自動(dòng)化機(jī)械手的測量方法。

2 基站角度

大多數(shù)5G基站會(huì)使用128（TDD模式）或1 32（FDD模式）個(gè)陣元的相控陣MIMO天線。相比3G/4G基站，5G基站所用天線需要更嚴(yán)格的測試，來保證天線通道之間要求很高的幅度和相位頻響特性的一致性以及天線端口間的隔離度。由于5G基站的數(shù)量將會(huì)達(dá)到3G/4G基站數(shù)量的4-5倍，從2020年-2025年，全球每年新增5G基站的數(shù)量可達(dá)100萬個(gè)，這給MIMO天線的生產(chǎn)測試施加了前所未有的壓力。為了增加產(chǎn)能，MIMO天線的生產(chǎn)廠家正在不斷擴(kuò)充測試工位的數(shù)量;同時(shí)，由于在考慮節(jié)省生產(chǎn)測試成本的時(shí)候不能以犧牲產(chǎn)品的測試質(zhì)量為代價(jià)，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀原廠配套的多端口開關(guān)矩陣已經(jīng)成為MIMO天線生產(chǎn)測試中被普遍采納的方法。

3 其他元器件新涌現(xiàn)的測量需求

除了上述明顯不同于3 G/4G時(shí)代對(duì)無線通信系統(tǒng)和設(shè)備的器件進(jìn)行測量的要求之外，對(duì)5G所用的波束賦形IC、用LTCC材料制成的基站濾波器、用改性聚酰亞胺材料制成的柔性印制線路板等的測量都是新出現(xiàn)而且是需求量較大的測量需求，測量頻率也從前幾年以6 GHz以下為主擴(kuò)展到20 GHz、40 GHz的范圍。在這方面，對(duì)多端口矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、矢量信號(hào)源、頻譜分析儀、射頻功率計(jì)都會(huì)帶來新的需求。