智慧型手機、媒體平板或是其他行動裝置,越來越強調將各類複雜多樣的無線通訊和RF射頻標準,整合在縮小化的行動SoC系統單晶片當中,這樣的技術整合趨勢,已經為無線通訊量測業界帶來更多的挑戰。加上MIMO和波束賦形(Beamforming)等多通道射頻技術逐漸成熟,量測儀器也越來越注重具備多通道多重RF規格的測試能力。因此如何掌握當前無線量測的新脈動,已成為測試儀器大廠念茲在茲的重要課題。
美商國家儀器(NI)射頻、無線與多媒體測試產品行銷總監Michael Schneider表示,多重無線射頻裝置需要平行化的測試架構,RF儀控也必須具備彈性調整通道數、因應多重頻率的測試能力。因此RF儀控朝向具備同步化功能的平行軟硬體架構發展。NI亞洲區行銷副總裁Victor Mieres亦表示,PXI模組化平台具備以單一系統同時測試多重無線標準的能力,更可大幅降低測試時間。包括GSM、EDGE和WCDMA等無線通訊的測試時間,從以往的2週縮短到只要1天即可,明顯提昇6~11倍的量測速度。
圖一 多樣的PXI自動化測試硬體模組 |
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Michael Schneider細說明指出,針對多通道應用,以PXI模組化平台為核心的RF向量訊號分析儀,已提出創新而簡化的架構設計。例如靈活的MIMO架構能確實執行同步化訊號擷取,真正達到相位同調(Phase coherency)量測功能。另外,以往傳統的機架堆疊式(Rack-and-Stack)測試設備,測試單一元件內完整特性描述作業資料的時間過長,透過PXI平台的高速資料匯流排、高效能多核心CPU、以及時序和同步化功能,以PXI模組化平台為核心的RF向量訊號分析儀,可大幅縮短RF元件的特性描述時間,同時又能兼顧測精確度。
NI 近日所發表的PXIe-5665向量訊號分析器,便能透過完整同步化各組RF儀器之間的局部振盪器(LO)、ADC取樣時脈和start觸發,達到通道對通道更精確的相位同調量測要求。彈性的模組化架構,不僅可為MIMO測試作業提供相位同調擷取功能,另可達到20 GHz/s掃瞄率與簡化點對點(P2P)高速資料串流作業功能。此外,PXIe-5665亦具備RF List Mode功能,可根據內部時序或外部觸發而逐步進行使用者定義的RF組態集合,以大幅縮短測試時間;相較於傳統機架堆疊式儀器,PXIe-5665至少可提高頻譜向量訊號量測5倍的量測速度。
圖二 NI PXIe-5665 為 3.6 GHz 的 RF 向量訊號分析器 (VSA),即透過高成本效益的 RF 規格,提供同級儀器的最佳 RF 效能 |
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主要供應功率放大器和BAW濾波元件給蘋果iPhone 4和三星Galaxy Tab的知名廠商TriQuint,便透過NI的PXI向量訊號分析儀及其他儀器,在兼顧量測精確度和速度的條件下,大幅縮短了RF功率放大器元件的特性描述作業時間;行動晶片大廠德州儀器(TI)也藉由NI的PXI儀控平台,大幅縮短FM傳輸器特性描述作業時間達6倍之多。
Michael Schneider相信,從LTE/WiMAX、WLAN、GPS、MIMO、ZigBee到RFID等,PXI模組化RF儀控的軟硬體彈性架構,可因應無線產業不斷變動的市場需求,並可連貫自設計、檢驗,到生產的工程設計階段,全面掌握當前無線量測的新脈動。