毫米波通信蓄勢待發(fā)，應(yīng)對多天線系統(tǒng)的測試挑戰(zhàn)

毫米波通信蓄勢待發(fā)，應(yīng)對多天線系統(tǒng)的測試挑戰(zhàn)

隨著 5G 等具有更高數(shù)據(jù)率的應(yīng)用急劇增長，無線系統(tǒng)面臨更寬的帶寬和更廣的網(wǎng)絡(luò)覆蓋的要求。多天線技術(shù)，如多入多出（MIMO）和波束成形，利用分集、復(fù)用和提高天線增益等方法，改善頻譜效率和信噪比（SNR），應(yīng)對有限頻譜資源的壓力。測試多天線系統(tǒng)需要一個(gè)測試方案，能夠提供多路信號(hào)且相互之間保持一個(gè)確定的相位關(guān)系。不同的策略來配置產(chǎn)生相位相干的信號(hào)，會(huì)導(dǎo)致不同的測量結(jié)果。

如果兩個(gè)信號(hào)始終具有恒定的相對相位，則它們是相干的（如圖 b）。當(dāng)兩個(gè)信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，相干信號(hào)將根據(jù)其相對相位而共生或共消地組合。在表征多通道組件（如相控陣天線）時(shí)，需要精確控制各個(gè)通道之間的相位關(guān)系（圖 c）。對于數(shù)字調(diào)制信號(hào)，相位相干意味著兩個(gè)基帶信號(hào)發(fā)生器之間時(shí)間同步，射頻載波之間相干（見圖 d）。類似地，雷達(dá)脈沖需要脈沖突發(fā)的精確定時(shí)，以模擬相應(yīng)的空間延遲（見圖 e）。

無線通信系統(tǒng)中的多天線技術(shù)可以增加信道容量，提高信道的可靠性。主要的多天線技術(shù)包括空間分集、空間復(fù)用和天線陣列。

空間復(fù)用采用了多入多出（MIMO）的傳輸技術(shù)，無需占用額外的帶寬，也不需要增加額外的****功率，因此是提高信道和系統(tǒng)容量一種非常有效的手段。

通信測試面臨著與日俱增的挑戰(zhàn)，包括調(diào)制越來越復(fù)雜，天線數(shù)目越來越多，帶寬越來越大，頻段也越來越高等需求。針對這些特性，需要一款有足夠高的頻段，足夠高的帶寬，支持Massive MIMO多天線以及更高的分辨率等多重需求。適應(yīng)這樣的市場和應(yīng)用需求，是德科技推出了M9384B VXG矢量信號(hào)發(fā)生器。

M9384B VXG具有高達(dá)2GHz帶寬，最高支持44GHz頻段，雙通道支持Massive MIMO測試，同時(shí)具有較低的相噪以及較好的調(diào)制質(zhì)量，在28GHz的時(shí)候可以達(dá)到1%以內(nèi)EVM。因?yàn)榇蠖鄶?shù)的頻段集中在40GHz~41GHz附近，做到44GHz能保證了在全頻帶范圍內(nèi)，無論是帶內(nèi)的還是帶外的信號(hào)質(zhì)量都能夠滿足客戶的需求，因?yàn)橹挥辛粲凶銐虻挠嗔?，才能測出用戶的真實(shí)被測水平。

是德科技新一代雙通道微波矢量信號(hào)發(fā)生器 VXG（M9383B/M9384B）采用了 DDS 技術(shù)，提供了兩路相干信號(hào)通道，無需觸控任何硬件，即可以<10ps 的精度保持通道間的時(shí)間對齊。直接數(shù)字合成（Direct Digital Synthesizer）技術(shù)通過以數(shù)字形式生成時(shí)變信號(hào)，然后執(zhí)行數(shù)模轉(zhuǎn)換來產(chǎn)生模擬波形。DDS 架構(gòu)提供了超低相噪和快速頻率切換速度，具有極高的頻率調(diào)諧分辨率。不同的 DDS 系統(tǒng)之間，通過同步復(fù)位使得彼此之間保持相位對齊。

與此同時(shí)，為了獲得更多的帶寬，更高數(shù)據(jù)速率，移動(dòng)通信頻段正向毫米波通信發(fā)展，而在毫米波頻率下，信號(hào)更容易產(chǎn)生損傷，從而影響到信號(hào)質(zhì)量。另外，更寬的帶寬會(huì)帶來更多的噪聲，為了獲得更好的信噪比，我們不得不引入更高階更復(fù)雜的編碼調(diào)制方式，這反過來又會(huì)使碼間距離、碼間干擾變得更加明顯。

信號(hào)分析儀作為傳統(tǒng)的無線射頻領(lǐng)域設(shè)計(jì)測試工具，在高帶寬應(yīng)用的挑戰(zhàn)下，性能和功能都面臨改進(jìn)和提升。衡量一個(gè)信號(hào)分析儀性能的好壞，有一個(gè)最核心的指標(biāo)，就是噪聲底。噪聲底是一個(gè)系統(tǒng)級(jí)指標(biāo)，它不僅取決于射頻前端，還會(huì)受到信號(hào)衰減、變頻、放大等一系列過程的影響，信號(hào)鏈上每個(gè)器件都會(huì)影響總體噪聲底。

是德科技N9042B UXA X 系列信號(hào)分析儀瞄準(zhǔn)的就是寬帶應(yīng)用這一市場。在頻率上，N9042B UXA X系列信號(hào)分析儀支持從2Hz到110GHz無間斷的掃描（帶預(yù)選器）；在帶寬上，N9042B UXA X系列信號(hào)分析儀標(biāo)配內(nèi)置帶寬4GHz，可滿足高吞吐量衛(wèi)星通信設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)；另外該分析儀還可提供外置帶寬11GHz，實(shí)現(xiàn)清晰查看信號(hào)細(xì)節(jié)，可滿足未來5-10年的頂尖應(yīng)用需求。

熱   租   儀  器

u  M9384B VXG 微波信號(hào)發(fā)生器，引領(lǐng)毫米波測試的未來

M9384B VXG 是是德科技首款能夠生成高達(dá) 44 GHz 信號(hào)的雙通道微波信號(hào)發(fā)生器。M9384B VXG能夠提供大輸出功率、超低相位噪聲和大帶寬，滿足無線、航空航天與國防等應(yīng)用的苛刻需求。VXG 的雙通道體系結(jié)構(gòu)能夠快速從阻塞和干擾測試切換為雙通道 MIMO 和波束賦形測試。

·         寬廣的射頻帶寬（2 GHz）

·         大輸出功率可以對系統(tǒng)損耗進(jìn)行補(bǔ)償，并能夠支持 5G 功率放大器和空中接口（OTA）測試

·         相位相干本地振蕩器（LO）和基帶同步功能可用于多用戶或波束賦形 MIMO OTA 測試

·         PathWave 信號(hào)生成軟件支持生成專用和定制信號(hào)

·         可生成符合 3GPP 5G NR 標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)，并支持信道編碼和多天線端口

u  N9042B UXA 信號(hào)分析儀，2 Hz 至 50 GHz

使用 N9042B UXA X 系列信號(hào)分析儀和各種測量應(yīng)用軟件，可以測試 5G、衛(wèi)星、雷達(dá)等應(yīng)用中的毫米波（mmWave）創(chuàng)新設(shè)計(jì)的真實(shí)性能。N9042B具有是德科技產(chǎn)品中最大的分析帶寬和最深的動(dòng)態(tài)范圍，可以幫助您應(yīng)對極其困難的毫米波測量挑戰(zhàn)，例如嚴(yán)格的設(shè)計(jì)裕量和時(shí)間表、復(fù)雜的調(diào)制方式以及嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)要求

·         使用現(xiàn)成的測量應(yīng)用軟件和信號(hào)分析軟件，確保您的設(shè)計(jì)符合最新標(biāo)準(zhǔn)

·         具有預(yù)先選定的 2 Hz 到 110 GHz 跨頻段掃描能力以及 4 GHz 分析帶寬，讓您可以清晰查看信號(hào)細(xì)節(jié)

·         具有卓越的誤差矢量幅度（EVM），能夠測試 5G NR ****機(jī)的真實(shí)性能

·         憑借出色的掃描顯示平均噪聲電平（DANL），可以快速發(fā)現(xiàn)雷達(dá)設(shè)計(jì)中的帶外****或雜散

·         經(jīng)過校正的 4 GHz 分析帶寬有助于您開發(fā)高吞吐量衛(wèi)星通信設(shè)計(jì)

——資料來源：是德科技