邁向4G時代的射頻測量技術探析
2015-08-30
由于移動性和成本的優勢，無線通信領域的新用戶和新服務不斷增多，市場對于無線通信技術的需求也持續升溫。不斷發展的射頻技術會催生出更加尖端的測量儀器。在3G熱火朝天、4G初露端倪的時代，射頻測量儀器有哪些技術瓶頸？又有哪些創新技術呢？
描畫4G ：
究竟什么是4G? 人們沒有明確定義。第四代移動通信技術論壇(4GMF)主席盧偉介紹， 4G首先要把無線的結構開放。只要滿足接口，手機也可以DIY。其次，4G概念超越了傳統的電信領域，不僅僅局限于GSM或CDMA。
射頻測量挑戰及創新技術面面觀：
多網合一以及開放平臺使得邁向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生連續（CW）射頻正弦波信號。模擬射頻信號發生器，顧名思義，可以產生模擬調制射頻信號。矢量信號發生器則可產生模擬或數字調制信號。
射頻矢量信號發生器的關鍵是任意波形發生器（ARB）。ARB是由調制帶寬和有效存儲容量決定的，可以產生無線蜂窩標準通信協議以及無線互連標準協議所需的波形。
最新的寬帶、高速數據無線通信標準的信號帶寬在20MHZ以上。這需要信號源能夠產生寬帶、高數據處理速率的信號。Keithley最新的2920矢量信號發生器，最高支持4GHZ或6GHZ的頻率，最低可產生10MHZ頻率的信號。波形存儲器深度高達100M次采樣，帶寬為80MHZ的可選任意波形發生器，能夠滿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張毓華介紹：對于TD-SCDMA，吉時利正在和很多廠商圍繞手機的矯正公位進行合作。
射頻功率計——功率計是用來測量射頻功率最準確的儀器。功率計實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系列為具有寬動態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行檢測或采樣。
矢量信號分析儀性能的關鍵在于測量帶寬。信號捕捉帶寬越大，在一定時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，就可以大大縮短頻譜掃描的時間。
泰克最新RSA6100A系列實時頻譜分析儀，是第一個同時提供了110 MHz實時帶寬和73 dB無雜散動態范圍的RF分析儀，它實現了高捕獲帶寬，而又不會降低動態范圍。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。
網絡分析儀——網絡分析儀是測量器件或網絡反射特性和傳輸特性的一種儀器。
隨著射頻技術的發展，對于射頻測量提出更快速度，更高精度的要求。只有這樣研發工程師才可以更快速地解決設計問題、減少重復操作，生產工程師同時也可以提高吞吐率和產量、降低測試成本。
安捷倫新型網絡分析儀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。它是用戶可配置的，所以有空前的靈活性。
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