ot;display: block;">在成功部署2G/蜂窩通信和W-LAN之后,隨著新的無(wú)線技術(shù)的不斷涌現(xiàn)以及種類的日益增多,如WiMAX、LTE、TD-SCDMA等,上市時(shí)間成為當(dāng)今無(wú)線技術(shù)成功與否的一個(gè)關(guān)鍵因素。先進(jìn)的信號(hào)分析儀不僅能夠大大地改善測(cè)量速度,而且還有利于整個(gè)產(chǎn)品生命周期中的其他一些方面。本文將回顧新技術(shù)開發(fā)的每一個(gè)階段所面臨的挑戰(zhàn),并說(shuō)明新一代的信號(hào)分析儀能夠?qū)崿F(xiàn)什么用途。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段
在新技術(shù)研發(fā)的初期階段,所面臨的典型挑戰(zhàn)主要包括可利用的專用測(cè)試測(cè)量設(shè)備較少以及需要保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
安捷倫MXA的操作系統(tǒng)為Microsoft XP Windows Pro,它可以支持MATLAB這個(gè)非常流行的軟件工具。安捷倫還在MXA上提供MATLAB驅(qū)動(dòng)程序,故可以在一臺(tái)儀器中就可以方便地創(chuàng)建和運(yùn)行定制的測(cè)量程序。
除了MATLAB之外,MXA分析儀上還可以運(yùn)行安捷倫89601A矢量信號(hào)分析儀(VSA)軟件。這套軟件是業(yè)界領(lǐng)先的調(diào)制分析軟件,能夠提供強(qiáng)大的功能和靈活性。該VSA軟件可以容易地與ADS(安捷倫高級(jí)設(shè)計(jì)仿真系統(tǒng))相結(jié)合,從而可以在仿真和現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)之間搭建簡(jiǎn)單且可靠的鏈接。
開放的Windows XP專業(yè)版操作系統(tǒng)使得設(shè)計(jì)師能夠以比以前高得多的效率將信號(hào)分析儀與定制的測(cè)試程序以及仿真工具連接到一起,從而加快了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段。MXA還提供先進(jìn)的連通性,如LAN、LXI Class C兼容版、USB2.0(A和B)以及傳統(tǒng)的GPIB。
產(chǎn)品研發(fā)階段
從信號(hào)分析的角度出發(fā),在產(chǎn)品研發(fā)階段可以發(fā)揮作用的范圍包括設(shè)計(jì)驗(yàn)證、質(zhì)量保證(QA)和故障分析定位等三個(gè)領(lǐng)域。信號(hào)分析儀在每一個(gè)領(lǐng)域中的作用:
1) 設(shè)計(jì)驗(yàn)證
確保設(shè)計(jì)符合規(guī)范的要求并能夠與其他設(shè)備互聯(lián)。規(guī)范測(cè)試要求功率和頻譜測(cè)試,而互操作性測(cè)試(或符合性測(cè)試)要求功率測(cè)試,頻譜測(cè)試和調(diào)制解調(diào)分析測(cè)試。在像W-CDMA、移動(dòng)WiMAX等主流技術(shù)中,MXA提供全面的一鍵式/SCPI兼容性測(cè)試應(yīng)用。測(cè)量應(yīng)用包括互操作性測(cè)試、性能測(cè)試以及符合性預(yù)測(cè)試所需的最新標(biāo)準(zhǔn)建立和測(cè)試能力。測(cè)試驗(yàn)證測(cè)試的執(zhí)行可以自動(dòng)也可以手動(dòng)完成。安捷倫基于公司常年積累的無(wú)線通信應(yīng)用方面的經(jīng)驗(yàn),為MXA設(shè)置了直觀的圖形用戶接口或GUI。儀器還內(nèi)置了一個(gè)靈活的、根據(jù)內(nèi)容查找的幫助系統(tǒng),幫助工程師快速掌握儀器的操作并可方便地書寫測(cè)試程序。
圖A:內(nèi)含89601A矢量信號(hào)分析軟件的安捷倫 N9020A MXA信號(hào)分析儀 。
2) 質(zhì)量保證
在QA階段,典型的挑戰(zhàn)是如何控制測(cè)試所用時(shí)間。因?yàn)闉榱舜_保產(chǎn)品的質(zhì)量等級(jí),需要在連續(xù)地細(xì)微改變產(chǎn)品溫度的條件下對(duì)設(shè)備進(jìn)行多次反復(fù)測(cè)試。
目前的絕大多數(shù)無(wú)線信號(hào)都是突發(fā)或時(shí)變信號(hào),常用的方案是利用時(shí)間選通門進(jìn)行頻譜分析。這種方法只掃描確保信號(hào)有效所需的頻率。因而大大地減少了測(cè)量時(shí)間。MXA有一個(gè)特色功能,即分屏模式。該模式可以同時(shí)觀察時(shí)域和頻域,從而可以很容易地選擇合適的選通門來(lái)進(jìn)行時(shí)間選通測(cè)量。見圖B。
另一種常用的方法是列表掃描。用這種方法配置分析儀來(lái)進(jìn)行一系列的單點(diǎn)測(cè)量。因此,無(wú)需對(duì)每一次的重復(fù)測(cè)量進(jìn)行重新配置,分析儀可以根據(jù)該列表進(jìn)行測(cè)量。
MXA除了提供時(shí)間選通測(cè)量和列表測(cè)量之外,還有最快的調(diào)諧,測(cè)量和數(shù)據(jù)傳遞時(shí)間,并具有很好的可重復(fù)性,所有這些都是依靠全數(shù)字IF和14位ADC來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
3) 故障定位
故障定位需要豐富的創(chuàng)造力和想象力,特別是在遇到數(shù)字調(diào)制方面的問題時(shí)?，F(xiàn)實(shí)中沒有那種方案可以直接實(shí)現(xiàn)故障定位。不過(guò),卻存在成功率最高的方案。該定位過(guò)程包括下面四個(gè)監(jiān)測(cè)要點(diǎn),即帶內(nèi)寄生或無(wú)用信號(hào)、信道內(nèi)頻譜和功率、分析基本的數(shù)字解調(diào)、以及高級(jí)和特定格式解調(diào)的分析。
理想的分析儀應(yīng)該能夠從各個(gè)方面提供一系列的信息。全校準(zhǔn)、頻率高達(dá)的預(yù)放大器和先進(jìn)的頻標(biāo),6條基線以及同步檢波器,所有這些都使得MXA非常適合上述第一個(gè)監(jiān)測(cè)要點(diǎn)。MXA與矢量信號(hào)分析軟件相結(jié)合,可以覆蓋上述的2-4類監(jiān)測(cè)要點(diǎn)。MXA為產(chǎn)品研發(fā)提供了強(qiáng)大的故障定位工具。
圖B:帶有移動(dòng)WiMAX信號(hào)的SEM測(cè)量的時(shí)間選通測(cè)試中的分屏模式。
試生產(chǎn)和批量生產(chǎn)階段
來(lái)自研發(fā)部門的技術(shù)過(guò)渡越平穩(wěn),制造團(tuán)隊(duì)就會(huì)越成功和越快速地實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。在研發(fā)和生產(chǎn)階段都使用相同的分析儀,能夠確保測(cè)試算法的一致性。如果在生產(chǎn)階段使用不同的測(cè)試設(shè)備,有時(shí)會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果的不一致,從而影響量產(chǎn)的速度。MXA本身作為一款中檔產(chǎn)品卻具有優(yōu)異的速度、性能和可用性,從而使得該設(shè)備比較適合于制造領(lǐng)域。如果僅需要功率和頻譜測(cè)量,MXA可以提供一套具有一系列常規(guī)測(cè)量的“功率套件”,該套件具有20多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)設(shè)置,例如信道功率、占據(jù)帶寬(OBW)、相鄰信道功率(ACP)以及頻譜輻射掩蓋(SEM)等。
而當(dāng)產(chǎn)量增加時(shí),將會(huì)面臨減少測(cè)試時(shí)間的更大壓力,以便降低成本并捕捉其他商業(yè)機(jī)會(huì)。目前MXA是市場(chǎng)上速度最快的信號(hào)分析儀,這并非只是指某個(gè)偏僻的指標(biāo),各方面的指標(biāo)都是如此。例如:
1. 模式/測(cè)量開關(guān)<75ms
2. 輝標(biāo)峰值搜索<5ms
3. 中心頻率調(diào)諧和傳輸數(shù)據(jù)<51ms
4. 快速W-CDMA ACLR<14ms
5. W-CDMA調(diào)制精度<850ms
除了上述之外,還可以進(jìn)行優(yōu)化,來(lái)實(shí)現(xiàn)沒有動(dòng)態(tài)范圍折衷的更快速的測(cè)量,利用全數(shù)字IF可以實(shí)現(xiàn)10%,即160RBW的步進(jìn)的精細(xì)調(diào)整,2dB步進(jìn)的機(jī)械衰減器,1dB步進(jìn)的電衰減器,可選擇的掃描或FFT頻譜分析功能。如果需要在單基線上測(cè)量多路突發(fā)信號(hào),計(jì)算/壓縮基線數(shù)據(jù)查詢(Calculate/Compress Trace Data Query)功能,可以利用一行SCPI指令來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)基線的壓縮和十分段處理,以便只提取或返回所關(guān)注的數(shù)據(jù)。
總結(jié)
對(duì)于目前測(cè)試所面臨的一些挑戰(zhàn),利用新一代的信號(hào)分析儀可以在產(chǎn)品生命周期的每個(gè)階段提供測(cè)試幫助。上面提到的一些例子能夠?qū)υS多測(cè)試和測(cè)量環(huán)境有所幫助。安捷倫的N9020A MXA信號(hào)分析儀是人們期望的新一代中檔信號(hào)和頻譜分析儀。該分析儀速度比現(xiàn)有的其他分析儀快30～300%。MXA的覆蓋頻率高達(dá)。在同類型中能夠提供較佳性能,例如+15dBm TOI,-154dBm/Hz DANL以及78dB W-CDMA ACLR動(dòng)態(tài)范圍。MXA能夠縮短產(chǎn)品研發(fā)的每個(gè)領(lǐng)域的研發(fā)時(shí)間。更重要的是,在不同的地方使用相同的儀器能夠?qū)崿F(xiàn)更高的效率,從而改善TTM。
作者:Taka Hando
產(chǎn)品行銷工程師
thando@
安捷倫科技
