5G商用元年，NI最新mmWave測試方案大派用場(chǎng)

“4G改變生活，5G改變社會(huì )”，正如這個(gè)響亮的口號所描述的，5G海量的應用場(chǎng)景將帶給人們無(wú)限想象。5G的發(fā)展如火如荼，國際市場(chǎng)競爭日益激烈，Analysys Mason發(fā)布了新報告“全球5G競賽”，到2020年，預計全球40多個(gè)國家的約80家運營(yíng)商可以為其用戶(hù)提供5G服務(wù)。中國國內政策也大力支持，6月6日，工信部向中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國廣電正式發(fā)放5G商用牌照，這是全球5G發(fā)展的標志性事件——中國5G時(shí)代正式開(kāi)啟！

三大運營(yíng)商、5G設備廠(chǎng)商關(guān)于“搶占市場(chǎng)”的大戰已經(jīng)開(kāi)始，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈將進(jìn)入沖刺階段。然而，毫米波（mmWave）作為5G最關(guān)鍵的技術(shù)之一，目前還有許多與此相關(guān)尚未解決的技術(shù)難題。NI (國家儀器公司，National Instruments，簡(jiǎn)稱(chēng)NI)的毫米波測試解決方案致力于幫助設備廠(chǎng)商解決研發(fā)實(shí)驗室和量產(chǎn)階段的測試挑戰，NI最新發(fā)布的mmWave VST（毫米波矢量信號收發(fā)儀，millimeter wave vector signal transceiver）在NIWeek 2019一經(jīng)推出，就引起了全球市場(chǎng)的關(guān)注。

針對5G毫米波測試挑戰，NI mmWave VST堪稱(chēng)最簡(jiǎn)單的應對之道

由于6GHz以下頻段在廣域覆蓋方面的優(yōu)勢，頻譜已經(jīng)被包括民用移動(dòng)通信在內的領(lǐng)域大量使用，可用頻段資源特別是大帶寬資源已經(jīng)十分有限，而 5G對超高速率和大容量通信的要求需要大帶寬的頻段資源，需要往 6GHz以上的頻段開(kāi)發(fā)未利用的頻段資源，毫米波頻段存在大量大帶寬的頻譜資源，可以被有效利用。因此，毫米波的重要性不言而喻。

據RF芯片制造商反饋，毫米波設備與6GHz以下設備的設計有很大的不同，毫米波設備從實(shí)驗室到量產(chǎn)的測試需要一套高度集成的測試方案。但之前測試設備方面還是一個(gè)空白。半導體行業(yè)測試領(lǐng)先廠(chǎng)商NI最新推出的mmWave VST沿襲了NI VST家族高集成度的風(fēng)格，結合了射頻信號發(fā)生器、射頻信號分析儀和集成開(kāi)關(guān)，并且頻率高達44 GHz的1 GHz瞬時(shí)帶寬。該產(chǎn)品從提高測試速度與提供量產(chǎn)級別的高性能測試系統兩個(gè)方面，幫助5G設備廠(chǎng)商加速研發(fā)。

為滿(mǎn)足5G毫米波設備的測試要求，NI mmWave VST做出了多項創(chuàng )新。該新型校準集成開(kāi)關(guān)最多可支持32個(gè)通道，無(wú)需額外的基礎設施即可提高波束成形和相控陣列測量的準確性。模塊化前端設計可實(shí)現準確且經(jīng)濟高效的測量，同時(shí)保持與未來(lái)5G頻帶的前向兼容性。通過(guò)這些創(chuàng )新，工程師們可以同時(shí)在5-21 GHz和26-44 GHz進(jìn)行測量。

NI mmWave VST 優(yōu)化了5G NR設備的驗證和生產(chǎn)測試

5G賽道的競爭是爭分奪秒的，測試時(shí)間、成本、效率都是需要考慮的問(wèn)題，其實(shí)很多人都知道在此過(guò)程中“通用平臺”的重要性，NI幫助ADI從驗證測試到量產(chǎn)測試全方位搶位5G時(shí)代。毫無(wú)疑問(wèn)，NI的模塊化的測試平臺具有靈活的優(yōu)勢，正是5G測試的不二之選。

從2014年開(kāi)始，ADI公司已在制造車(chē)間大規模部署STS，到目前為止，已經(jīng)測試了數億個(gè)單元。在火熱的5G領(lǐng)域，STS的靈活性對于快速迭代的新技術(shù)顯得尤為重要。來(lái)自ADI的Mike O’Sullivan指出：“在A(yíng)DI的實(shí)驗室中，基于NI的STS構建了面向實(shí)驗室特性分析的測試系統，而這套系統事實(shí)上與ADI在量產(chǎn)中所使用的ATE是的一脈相承的，這大幅度簡(jiǎn)化了從實(shí)驗室到量產(chǎn)之間的數據關(guān)聯(lián)和比對。

 “減少測試時(shí)間和降低測試成本的壓力要求我們對實(shí)驗室和量產(chǎn)的測試方法進(jìn)行革新，自動(dòng)化是關(guān)鍵的第一步?！盡ike O’Sullivan表示，“因此，我們推出了一項名為L(cháng)EAP的計劃，目標是加快收益時(shí)間，該計劃的一個(gè)關(guān)鍵要素是提高我們研發(fā)實(shí)驗室的自動(dòng)化水平，然后在生產(chǎn)測試中重復使用測量IP。在此計劃中 NI STS系統的重要性不言而喻?！?/p>

ADI在2019 NIWeek Keynote上演講

NI與ADI一直保持緊密合作，這種緊密合作體現在NI不僅是ADI的供應商，同時(shí)也是ADI的客戶(hù)。NI與ADI的NI最新推出的mmWave VST，每個(gè)產(chǎn)品上采用了200多顆ADI芯片，從ADC到DAC，從放大器到電源管理IC等。這種良好的合作關(guān)系，能幫助雙方更好的服務(wù)市場(chǎng)。

NI幫助ADI加速實(shí)驗室和量產(chǎn)的測試  

無(wú)獨有偶，5G領(lǐng)域另外一位先行者也來(lái)到了NIWeek現場(chǎng)，講述“先鋒使用案例”。Qorvo作為5G射頻領(lǐng)域的領(lǐng)先者，正在量產(chǎn)世界上第一款專(zhuān)為新型n77 5G頻段設計的射頻前端模塊，這款RF前端將PA、LNA、濾波和轉換開(kāi)關(guān)結合在一個(gè)緊湊的集成封裝中。同時(shí)，Qorvo也是NI 5G測試設備的早期使用用戶(hù)。

Qorvo 5G發(fā)展部門(mén)總監Ben Thomas表示：我們面臨著(zhù)測試平臺加倍或甚至增加三倍的挑戰。通過(guò)采用NI PXI系統，我們能夠在不犧牲測量質(zhì)量的情況下顯著(zhù)提高測試吞吐量?！?/p>

此外，關(guān)于NI測試系統在5G領(lǐng)域的適用性。Ben特意指出：“因為NI測試平臺的靈活性，我們能用現在的PXI 平臺無(wú)縫應對5G測試的挑戰。如果沒(méi)有NI的平臺，我們將無(wú)法滿(mǎn)足我們的5G發(fā)布時(shí)間表?！?/p>

5G測試的復雜度驟增

Qorvo在2019 NIWeek Keynote上的演講

行業(yè)四大領(lǐng)先廠(chǎng)商聯(lián)合演示5G毫米波半導體晶圓探針測試解決方案

隨著(zhù)5G牌照發(fā)放和商用推進(jìn)，一些基礎設施、5G終端和手機對毫米波芯片的需求將增加。另外，考慮到如今產(chǎn)品從設計到上市的時(shí)間越來(lái)越快，毫米波芯片的測試需從源頭抓起，那么，精確的晶圓級別的測試測量非常重要。

在NIWeek 2019的現場(chǎng)，NI、東京電子（TEL）、FormFactor 和Reid-Ashman聯(lián)合展示了5G毫米波半導體晶圓探針測試解決方案，這個(gè)業(yè)界一流的應對毫米波芯片測試挑戰的方案集成四大廠(chǎng)商的精品：TEL提供了PrecioTM XL 自動(dòng)晶圓探針，能針對并行芯片測試進(jìn)行了優(yōu)化，具有高度精確的x、y 和z軸控制能力，有可靠的接觸靈敏度；FormFactor提供Pyramid-MW 探針板，可在生產(chǎn)測試環(huán)境中實(shí)現卓越的射頻信號完整性和更長(cháng)的接觸器壽命。Reid-Ashman提供了通用機械手，可通過(guò)電動(dòng)運動(dòng)可實(shí)現高效而可重復的對接，而不會(huì )影響產(chǎn)品安全性。當然還有NI STS系統支持直接對接探針，最新推出的mmWave VST使得晶圓測試更加便捷。

東京電子、FormFactor 和Reid-Ashman 聯(lián)合展示5G毫米波半導體晶圓探針測試解決方案

NI在5G測試領(lǐng)域精品頻出，這離不開(kāi)其持續性的研發(fā)投入。NI自5G原型驗證之初就已經(jīng)參與進(jìn)來(lái)，目前已經(jīng)已經(jīng)聯(lián)手行業(yè)合作伙伴推出眾多解決方案，覆蓋功率放大器、模塊和手機終端等領(lǐng)域的測試。最后，NI總裁兼首席運營(yíng)官Eric Starkloff再次強調：“NI將不斷加大5G研發(fā)的投入，與行業(yè)合作伙伴緊密合作，積極推動(dòng)5G商用落地?！?/p>