高頻測試推動(dòng)現代儀器設計發(fā)展

顯而易見(jiàn)，儀器設備發(fā)展的主要趨勢是圍繞著(zhù)滿(mǎn)足不斷增長(cháng)的高速串行接口以及廣泛的新無(wú)線(xiàn)標準和產(chǎn)品。

這兩個(gè)領(lǐng)域都需要微波功能，而這僅需要以往更為深奧的射頻測試儀器。其不再難以實(shí)現。吉赫茲儀器和較強的功能正變得很普通。不要忘記，視頻要求更高的清晰度，而電視和游戲要求更高的速度。

高速串行接口測試

在新的用于連接處理器和內存及周邊設備(PCI Express、XAUI、10Gigabit以太網(wǎng)等)的高速串行接口的推動(dòng)下，已經(jīng)產(chǎn)生一種新的儀器，這包括了從示波器和邏輯分析儀到BER測試儀和信號發(fā)生器(圖1)。

這些儀器具有高達20至50Gbit/s的輸入采樣率，以及極大的內部RAM來(lái)存儲數以百萬(wàn)計的采樣數據等特性。然后，專(zhuān)用的測試軟件不僅可以測量通常速度和上升/下降時(shí)間，而且還提供與BER測試一樣的先進(jìn)的抖動(dòng)測量和分析。首先，儀器制造商提供了針對特定接口的自動(dòng)化測試軟件，使得標準測試更快、更容易。

串行數據測試一直是一個(gè)負擔，不得不考慮很多位，以便計算協(xié)議并確定數據頭、地址、特定編碼、數據和錯誤碼。目前，這些都已由軟件自動(dòng)實(shí)現，并提供多種顯示選項。

高速串行接口的測試已建立用于其他較慢串行接口和協(xié)議的自動(dòng)測試軟件，如RS-232、SPI、CAN、I2C、USB以及其他等，這使得串行通信和聯(lián)網(wǎng)測試更快、更簡(jiǎn)單。此外，目前有什么產(chǎn)品沒(méi)有采用這些接口和協(xié)議中的至少一種？

無(wú)線(xiàn)測試

大規模增長(cháng)的手機市場(chǎng)已經(jīng)創(chuàng )立了所有新型的測試和測量要求。增加了數十種要求大量而嚴格兼容測試的新無(wú)線(xiàn)標準和應用，并且一些關(guān)鍵的需求變得更清晰。

目前，我們已有能夠處理這些問(wèn)題的測試設備。先來(lái)看看一些趨勢，這將推動(dòng)快速增長(cháng)的部分：

增加整合：更多電路和功能都被集成到一顆芯片中，這包括了混合信號、數字/射頻/線(xiàn)性的最基本部分。最重要的是，每種產(chǎn)品中有更多的射頻電路，如藍牙、GPS以及手機中Wi-Fi等。

推至更高頻譜：目前，2.4GHz是很常見(jiàn)的。但最新的射頻電路工作在更高頻段—用于802.11a WLAN和許多無(wú)繩電話(huà)的5.8GHz，3.1至10.6GHz的UWB頻段，以及即將推出的60GHz射頻系統。

更復雜的調制方案：很少采用老式的AM或FM。目前，純粹成熟的數字調制改善了數字數據傳輸的頻譜效率。甚至將BPSK和QPSK與更高水平的調制方案(如M-QAM和先進(jìn)編碼的CDMA)進(jìn)行簡(jiǎn)單比較。其中最新的最佳方案是OFDM，這是幾乎每個(gè)新無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的基礎，該方案需要高速FFT和IFFT。

特殊的天線(xiàn)技術(shù)：多輸入多輸出(MIMO)被列入與WiMAX等一樣的最新LAN標準。另外，設法將特別的聚束天線(xiàn)用于更新手機系統，來(lái)改善性能和系統功能。僅在最近才有了采用這些先進(jìn)方法的測試系統。

越來(lái)越多的復雜無(wú)線(xiàn)標準：這里列出簡(jiǎn)短的名單：GSM/GPRS/EDGE、WCDMA、HSPA、CDMA2000、EV-DO、LTE、UMB、WiMAX、Wi-Fi 802.11n、藍牙、UWB、ZigBee、RFID、GPS/Galileo、衛星廣播、衛星電視、HDTV、MediaFLO以及DVB-H等。

視頻測試

在眾多應用中視頻的加入更進(jìn)一步增加了高頻測試要求(圖2)?？紤]這些并不微妙的趨勢：

數字電視的崛起：我們看到目前HDTV應用的步伐更快。某種程度上，這是由于FCC強制模擬電視廣播要在2009年2月17日結束。那些不立即購買(mǎi)新電視機的人們將需要數以百萬(wàn)計的數字模擬轉換盒。此外，衛星電視(即全數字電視)多年來(lái)急劇增長(cháng)，從有線(xiàn)電視公司搶走了部分業(yè)務(wù)。

廉價(jià)的大屏幕：買(mǎi)得起的等離子、LCD、DLP以及其他的大屏幕電視機，引發(fā)消費趨勢朝著(zhù)更大和更高品質(zhì)的家庭娛樂(lè )中心發(fā)展。這僅僅是個(gè)開(kāi)始，更大的動(dòng)作是經(jīng)過(guò)改善的視頻性能和互聯(lián)網(wǎng)電視。

互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議電視：IPTV是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供的數字視頻和音頻。各大公司像AT＆T(U-verse)和Verizon(FiOS)等已經(jīng)提供IPTV服務(wù)。但更重要的是如何提高到家庭的寬帶連接，并具有處理視頻流所要求速度的能力。

視頻點(diǎn)播：一旦解決了數字版權管理，VOD也將變得流行。其與通信技術(shù)問(wèn)題相比是一個(gè)更為重要的內容保護問(wèn)題。VOD目前可以使用，但存在容量限制。

重新崛起的視頻會(huì )議：這一應用早已經(jīng)誕生，并獲得幾次重生。同所有數字技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)一起，最終應該成為主流。

手機電視：現在通過(guò)手機網(wǎng)絡(luò )使得其形式受到限制。但不久，手機將單獨內置電視接收器，這將從專(zhuān)門(mén)設計用于這一目的衛星來(lái)接收廣播。

監視激增：可能在隱藏表面之下的一個(gè)趨勢，就是通過(guò)視頻監控來(lái)連接這個(gè)世界?？植劳{以及在建筑物和街道上對更好的安全性的需求已經(jīng)成為至關(guān)重要的，否則人們的最基本要求都難以保證。小型、廉價(jià)攝像頭和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使其很容易大規模的實(shí)現。

模擬視頻測試一直是一個(gè)挑戰。但是，它是全新的，與數字視頻及其多種格式、壓縮方式、屏幕尺寸和其他變量等完全不一樣。