邁向4G時(shí)代的射頻測量技術(shù)探析

由于移動(dòng)性和成本的優(yōu)勢，無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域的新用戶(hù)和新服務(wù)不斷增多，市場(chǎng)對于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的需求也持續升溫。不斷發(fā)展的射頻技術(shù)會(huì )催生出更加尖端的測量?jì)x器。在3G熱火朝天、4G初露端倪的時(shí)代，射頻測量?jì)x器有哪些技術(shù)瓶頸?又有哪些創(chuàng )新技術(shù)呢?

描畫(huà)4G ：

究竟什么是4G? 人們沒(méi)有明確定義。第四代移動(dòng)通信技術(shù)論壇(4GMF)主席盧偉介紹， 4G首先要把無(wú)線(xiàn)的結構開(kāi)放。只要滿(mǎn)足接口，手機也可以DIY。其次，4G概念超越了傳統的電信領(lǐng)域，不僅僅局限于GSM或CDMA。

射頻測量挑戰及創(chuàng )新技術(shù)面面觀(guān)：

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

射頻信號源——所有射頻信號源都能產(chǎn)生連續(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)生模擬調制射頻信號。矢量信號發(fā)生器則可產(chǎn)生模擬或數字調制信號。

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是由調制帶寬和有效存儲容量決定的，可以產(chǎn)生無(wú)線(xiàn)蜂窩標準通信協(xié)議以及無(wú)線(xiàn)互連標準協(xié)議所需的波形。

最新的寬帶、高速數據無(wú)線(xiàn)通信標準的信號帶寬在20MHZ以上。這需要信號源能夠產(chǎn)生寬帶、高數據處理速率的信號。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100M次采樣，帶寬為80MHZ的可選任意波形發(fā)生器，能夠滿(mǎn)足對各種商用通信信號的測試需求。

據Keithley中國射頻儀器應用顧問(wèn)張毓華介紹：對于TD-SCDMA，吉時(shí)利正在和很多廠(chǎng)商圍繞手機的矯正公位進(jìn)行合作。

射頻功率計——功率計是用來(lái)測量射頻功率最準確的儀器。功率計實(shí)際上是數字福特計的基礎上加RF-DC傳感器設計而成的。

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(dòng)態(tài)范圍的二極管傳感器。P系列功率傳感器可提供高達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(jìn)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(jìn)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(shí)間內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(jìn)行寄生分量分析，那么采用較大的信號捕捉帶寬并結合數字處理技術(shù)，就可以大大縮短頻譜掃描的時(shí)間。

泰克最新RSA6100A系列實(shí)時(shí)頻譜分析儀，是第一個(gè)同時(shí)提供了110 MHz實(shí)時(shí)帶寬和73 dB無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍的RF分析儀，它實(shí)現了高捕獲帶寬，而又不會(huì )降低動(dòng)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(zhù)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計問(wèn)題、減少重復操作，生產(chǎn)工程師同時(shí)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合起來(lái)。它是用戶(hù)可配置的，所以有空前的靈活性。

結語(yǔ)：

吉時(shí)利于近日發(fā)布了其4*4 MIMO射頻測試系統，稱(chēng)可用于下一代射頻通信設備與器件的研發(fā)與測試。相信隨著(zhù)射頻測量技術(shù)的不斷發(fā)展，在汽車(chē)、娛樂(lè )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(lái)的微妙體驗。