w文章日期(yyyymmdd):::20070815

指定版面:::

出版品代号::: CT

期数:::000191

文章代码:::CS3

文章标题:::DigRF v3跨域量测应用关键

文章副标::: 针对行动无线通讯研发之需求

出版品单元:::CTCS

文章来源::: Agilent

作者::: Agilent

译者:::

引言:::DigRF v3是用于RF-IC和BB-IC之间通讯的数位序列介面标准。随着各开发团队都想在推出第一颗符合DigRF v3标准的RF-IC和BB-IC上拔得头筹，数位序列介面的应用也逐渐从ASIC设计人员的手上移转到晶圆代工厂。本文将介绍行动无线通讯研发需要的DigRF v3跨域量测解决方案。

附图定义::: 图一(p1.gif),图二(p2.gif),图三(p3.gif),

附表定义:::

公式图档定义:::

文章后之资料:::

属性(人物):::

属性(产业类别)::: REE

属性(关键字)::: RF

属性(组织):::Agilent

属性(产品类别):::

属性(网站单元)::: ZETM

内容:::

随着各开发团队都想在推出第一颗符合DigRF v3标准的射频IC（RF-IC）和基频IC（BB-IC）上拔得头筹，数位序列介面的应用也逐渐从ASIC设计人员的手上移转到晶圆代工厂。

DigRF v3标准

DigRF v3是最近才发表、用于RF-IC和BB-IC之间通讯的数位序列介面标准。 DigRF v3是由多家知名的RF-IC公司、BB-IC公司、以及行动无线通讯原始设备制造商（OEM）的技术及业务代表所组成的工作小组共同开发出来的标准。行动无线通讯社群开发DigRF v3标准的用意，是为了让来自不同供应商的RF-IC和BB-IC之间能够彼此相容互通，除此之外，DigRF v3标准还有三大额外的好处：资料传输率更高；接脚数较少，所以成本较低；在实做出高速、低功率和休眠模式的产品上，可以延长电池的使用时间。

DigRF v3标准订定了数位序列介面的规格，以取代上一代行动手机架构中使用的类比介面。 DigRF v3标准支援多种2G和3GPP的空中介面标准，其基本的实体层是采六条线的介面来设计。独立的传送（Tx）和接收（Rx）差动信号对可以在RF-IC和BB-IC之间，同时进行双向的通讯，SysClk和SysClkEn则可以提供数位序列资料传送和解码的参考时序。

DigRF v3标准定义了两种基本的封包类型，控制封包通常是由BB-IC产生，用以控制及设定RF-IC。控制封包也可以在RF-IC和BB-IC之间，用来传递状态资讯。数位IQ资料则是以DigRF v3资料封包的型态，在RF-IC和BB-IC之间传送。

随着这些技术的进化，测试与量测产品及解决方案必须同步跟进，以提供依循DigRF v3标准所设计之零组件和行动手机的除错与特性量测能力。在除错与特性量测阶段所惯用的测试与量测工具（如频谱分析仪和RF信号源）固然必要，但面对依循DigRF v3标准所设计的产品时，却不全然足以胜任。RF-IC端的空中介面测试仍需使用传统的RF测试与量测工具，然而，DigRF v3介面标准取代RF-IC和BB-IC之间的类比介面后，就无法再使用频谱分析仪来量测系统中的这个关键点了。

《图一 手机的整合测试》

DigRF v3之量测

如(图一)提供了手机整合人员可以采用的跨域量测配置方式综览。运用逻辑分析仪搭配数位序列信号撷取探棒以及频谱分析仪，可以量测发射器的行为特性。 BB-IC可以透过DigRF v3介面送出控制封包，以命令RF-IC开始发射信号。数位序列信号撷取探棒可撷取控制封包，然后透过封包检视器，显示在逻辑分析仪上。这项能力可以让使用者验证控制RF-IC设定的演算法是否正常运作。 BB-IC会产生DigRF v3资料封包，它包含RF-IC所要发射的数位IQ资料。撷取探棒会监测DigRF v3资料封包，再从封包中解出IQ资料，让使用者运用逻辑分析仪中的向量信号分析工具，以数位或RF频域的型态来分析资讯 。 RF-IC会将数位IQ资讯转换成可以发射的RF信号，接着，使用频谱分析仪撷取该RF信号，然后运用向量信号分析工具加以分析。

使用者可以借助于这些探量点提供的资讯，将输入到RF-IC的数位IQ资料与最后输出的RF波形相互比较，看看有何不同。这样一来，就可以量测出RF-IC的异常行为，例如非预期出现的失真，并在BB-IC的演算法中进行调整，以提供预失真（pre-distortion）补偿。

运用逻辑分析仪和RF信号源，则可以量测正在开发之手机的接收器特性。透过RF信号产生套装软体，可以产生所需的信号。 BB-IC会命令RF-IC开始接收所产生的信号。逻辑分析仪则负责监测RF-IC和BB-IC之间的控制流量，以验证RF-IC的设定是否如预期。 RF-IC会处理RF信号源产生的信号，并透过DigRF v3介面，将处理过的数位IQ资料灌入BB-IC，再由逻辑分析仪撷取DigRF v3资料封包，并解出RF波形的数位IQ资料。逻辑分析仪会对数位IQ资料进行向量信号分析，以便与原先灌入RF-IC的RF信号做比较。逻辑分析仪可以利用BB-IC上的探量埠，追踪BB-IC内IQ资料的数位信号处理情形。运用这些能力可以协助验证工程师深入探量RF-IC的特性和DSP演算法，以便将手机的效能最佳化。

促进不同厂牌产品间的相容互通性是发展DigRF v3标准的推动力之一。若要让产品相容互通，预计开发团队需要在没有BB-IC的情况下，单独验证RF-IC的行为特性。如(图二)所示，验证RF-IC的量测配置方式包含了逻辑分析仪和与之搭配的DigRF v3数位序列信号激发及撷取探棒、RF信号源、以及频谱分析仪。

《图二 RF-IC的评估测试》

首先，需要设定RF-IC，使之能透过DigRF v3介面发射信号，以评估RF-IC发射器的​​运作状况。将想要的设定输入逻辑分析仪，以便产生符合DigRF v3标准的控制封包，并灌入RF-IC中。运用RF波形产生软体，产生所需之RF波形的数位IQ资料，并载入逻辑分析仪中。逻辑分析仪会将数位IQ资料封包化，在特定的时间点，将封包灌入RF-IC中。接着，RF-IC会将数位IQ资料转换成RF波形，再使用频谱分析仪加以撷取。对RF信号进行向量信号分析可以协助使用者找出RF-IC的行为特性。

运用逻辑分析仪和数位信号激发探棒，并将RF-IC设定为接收信号模式，可以评估RF-IC接收器的运作状况。使用者可以透过RF信号产生软体，产生所需的信号，并载入信号源中。接着，信号源会将该信号灌入RF-IC中，RF-IC处理完信号后，会透过DigRF v3介面，输出数位IQ资料。数位序列资料撷取探棒搭配逻辑分析仪使用，可以撷取资料封包，并解出数位IQ资料，进行向量信号分析。

开发团队可以利用这些跨域量测解决方案提供的能力，分别评估RF-IC在不同批制出的晶圆（wafer lot）、不同制程边界值设定（process boundary）、以及不同环境条件下的行为特性。这些行为特性可以在进行整合之前，先加以文件化，而且必要时，也可以用来调整RF-IC。透过跨域量测解决方案所提供的完善评估测试结果，可让工程​​师调整时更有把握。

《图三 BB-IC的启动测试》

BB-IC开发团队可以运用(图三)所示的量测配置方式，启动所设计的零组件。在撷取探棒的协助下，逻辑分析仪可以监测BB-IC在传送（Tx）路径上产生的DigRF v3流量。透过封包检视器，可以撷取控制封包并解码显示在逻辑分析仪上。撷取探棒能撷取BB-IC产生的资料封包，再从封包中解出IQ内容，并运用向量信号分析工具，在逻辑分析仪上进行分析。

在此同时，逻辑分析仪也可以透过BB-IC上的探量埠，追踪BB-IC内部的μC（微控制器）和DSP的运作情形。将DigRF v3介面上产生的流量与μC和DSP内部的运作情形相互关联，可以协助BB-IC验证团队侦测和找出硬体行为、控制器韧体、以及DSP演算法的问题。激发探棒搭配逻辑分析仪使用，可以产生BB-IC的DigRF v3接收（Rx）路径所需的数位序列激发信号。将通常由RF-IC产生的状态和控制资讯输入逻辑分析仪中，再转换成DigRF v3格式，然后灌入BB-IC中。逻辑分析仪可以透过BB-IC的探量埠，监测模拟之RF-IC控制封包的处理情形，以验证其解码功能及其对关键信号（如clear to send状态位元）的反应是否正常。将RF信号的数位IQ资料载入逻辑分析仪中，可以处理数位IQ资料封包。逻辑分析仪会将IQ资料封包化，并透过激发探棒，在适当的时间点驱动DigRF v3介面。在探量埠的辅助下，逻辑分析仪可以追踪灌入BB-IC之数位IQ资料的处理情形。至此，BB-IC验证团队就可以启动DigRF v3介面，在与RF-IC整合之前，先侦测和找出传送及接收运作的问题。

---本文由Agilent安捷伦科技提供---