邁向4G時代的射頻測量技術(shù)探析

由于移動性和成本的優(yōu)勢，無線通信領(lǐng)域的新用戶和新服務(wù)不斷增多，市場對于無線通信技術(shù)的需求也持續(xù)升溫。不斷發(fā)展的射頻技術(shù)會催生出更加尖端的測量儀器。在3G熱火朝天、4G初露端倪的時代，射頻測量儀器有哪些技術(shù)瓶頸?又有哪些創(chuàng)新技術(shù)呢?

描畫4G ：

究竟什么是4G? 人們沒有明確定義。第四代移動通信技術(shù)論壇(4GMF)主席盧偉介紹， 4G首先要把無線的結(jié)構(gòu)開放。只要滿足接口，手機也可以DIY。其次，4G概念超越了傳統(tǒng)的電信領(lǐng)域，不僅僅局限于GSM或CDMA。

射頻測量挑戰(zhàn)及創(chuàng)新技術(shù)面面觀：

多網(wǎng)合一以及開放平臺使得邁向4G速度、帶寬、工藝等諸多挑戰(zhàn)：

射頻信號源——所有射頻信號源都能產(chǎn)生連續(xù)(CW)射頻正弦波信號。模擬射頻信號發(fā)生器，顧名思義，可以產(chǎn)生模擬調(diào)制射頻信號。矢量信號發(fā)生器則可產(chǎn)生模擬或數(shù)字調(diào)制信號。

射頻矢量信號發(fā)生器的關(guān)鍵是任意波形發(fā)生器(ARB)。ARB是由調(diào)制帶寬和有效存儲容量決定的，可以產(chǎn)生無線蜂窩標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議以及無線互連標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議所需的波形。

最新的寬帶、高速數(shù)據(jù)無線通信標(biāo)準(zhǔn)的信號帶寬在20MHZ以上。這需要信號源能夠產(chǎn)生寬帶、高數(shù)據(jù)處理速率的信號。Keithley最新的2920矢量信號發(fā)生器，最高支持4GHZ或6GHZ的頻率，最低可產(chǎn)生10MHZ頻率的信號。波形存儲器深度高達(dá)100M次采樣，帶寬為80MHZ的可選任意波形發(fā)生器，能夠滿足對各種商用通信信號的測試需求。

據(jù)Keithley中國射頻儀器應(yīng)用顧問張毓華介紹：對于TD-SCDMA，吉時利正在和很多廠商圍繞手機的矯正公位進行合作。

射頻功率計——功率計是用來測量射頻功率最準(zhǔn)確的儀器。功率計實際上是數(shù)字福特計的基礎(chǔ)上加RF-DC傳感器設(shè)計而成的。

功率計的局限在于幅值測量范圍。頻率范圍是與測量量程之間是折衷的。

傳感器及其配置決定了功率計的頻率范圍、功率量程，以及是否能夠測量平均功率和峰值功率。安捷倫功率傳感器有三種系列-8480系列傳感器、E系列峰值和平均值傳感器和P系列寬帶傳感器。其中，8480系列包括二極管和熱電偶傳感器;E系列為具有寬動態(tài)范圍的二極管傳感器。P系列功率傳感器可提供高達(dá)40 GHz的測量頻率范圍。

射頻頻譜或射頻信號分析儀——射頻分析儀 ，如頻譜分析儀，是將信號進行下變頻為某一頻率，在該頻率利用中頻到低頻的電子電路就可以對功率波形進行檢測或采樣。

矢量信號分析儀性能的關(guān)鍵在于測量帶寬。信號捕捉帶寬越大，在一定時間內(nèi)能夠捕捉到的信號頻譜就越多，如果必須對很大以部分信號頻譜進行寄生分量分析，那么采用較大的信號捕捉帶寬并結(jié)合數(shù)字處理技術(shù)，就可以大大縮短頻譜掃描的時間。

泰克最新RSA6100A系列實時頻譜分析儀，是第一個同時提供了110 MHz實時帶寬和73 dB無雜散動態(tài)范圍的RF分析儀，它實現(xiàn)了高捕獲帶寬，而又不會降低動態(tài)范圍。與速度最快的掃頻分析儀和VSA相比，其頻譜測量速率提高了近1000倍。

網(wǎng)絡(luò)分析儀——網(wǎng)絡(luò)分析儀是測量器件或網(wǎng)絡(luò)反射特性和傳輸特性的一種儀器。

隨著射頻技術(shù)的發(fā)展，對于射頻測量提出更快速度，更高精度的要求。只有這樣研發(fā)工程師才可以更快速地解決設(shè)計問題、減少重復(fù)操作，生產(chǎn)工程師同時也可以提高吞吐率和產(chǎn)量、降低測試成本。

安捷倫新型網(wǎng)絡(luò)分析儀N5242A PNA-X，可測試10 MHz至26.5 GHz元器件。把速度和精度完美結(jié)合起來。它是用戶可配置的，所以有空前的靈活性。

結(jié)語：

吉時利于近日發(fā)布了其4*4 MIMO射頻測試系統(tǒng)，稱可用于下一代射頻通信設(shè)備與器件的研發(fā)與測試。相信隨著射頻測量技術(shù)的不斷發(fā)展，在汽車、娛樂產(chǎn)品以及生活的方方面面，我們都可以享受到射頻技術(shù)創(chuàng)新所帶來的微妙體驗。