便携设备内建GPS定位功能不断日益普及,新一代结合GPS与高带宽无线通信功能的芯片组设计模式,更需要注重接收与发送的讯号处理质量。此外新一代高速串行数字数据接口标准,正改变既有的基频/射频芯片架构;为了不断追求提高有限带宽的传输效率,天线传输技术也更为复杂。因此,量测厂商能否掌握无线通信产业的变迁趋势,提出最佳解决方案,精准地同步测试与仿真混合无线通信讯号,从中抽丝剥茧建立化繁御简的量测模式,攸关通讯质量良窳甚巨。

图为Agilent电子量测事业群营销处市场项目经理徐正平。(Source:HDC) BigPic:600x429
图为Agilent电子量测事业群营销处市场项目经理徐正平。(Source:HDC) BigPic:600x429

Agilent电子量测事业群营销处市场项目经理徐正平表示,具备GPS以及各式无线通信量测功能的multi-formats讯号产生器,已是目前手机芯片系统设计以及通讯设备供应大厂必备辅助的重要工具。首先,仪器要能仿真多颗卫星GPS定位讯号的参数环境,清楚分析GPS接收器的讯号灵敏度。仪器若要能从单一输出埠仿真分析多颗卫星定位讯号,产生静态(static)和动态(dynamic)多重立体的星历数据,情境录放(Scenarios Playback)数据库便非常关键。Agilent的测试解决方案能够按照客户需求,仿真并复制可长达24小时的客制化星历参数数据,同时能将数据档案藉由情境录放软件环境,精准测试GPS讯号接收质量,并可分析DSP芯片处理机制,保证实际灵敏度在考虑到衰减器(ttenuator)的条件下可达-127dBm。

徐正平深刻了解到,要能清楚洞悉天线技术和通讯芯片架构的变迁关键,才能对症下药掌握无线通信量测解决方案的发展重点。徐正平指出,以往无线通信质量会受到讯号带宽、功耗以及内部系统噪声的局限,因此能够在有限带宽下增加传输效率、抵抗fading效应的MIMO以及OFDM(A)新一代天线技术,将会成为主流。此外,射频芯片将包含升降频和数字/模拟转换功能,与基频之间的传输接口也将从差动讯号(differential I/Q)朝向数字串行(serial digital I/Q)标准发展。相关通讯设备包括基地台、手机和卫星通讯等的接口也朝向各自独立而统一的标准发展,包括OBSAI、CPRI、MIPI、SDR等等。

因此,整合多重无线通信标准和传输接口的混合量测讯号解决方案,并且在电路设计之初,藉由整合测试方案修正降低不同接收器之间讯号的干扰,便非常重要。徐正平强调,Agilent具备高效率的通信链接量测方案(connected solution),可因应不同测试需要架构环境,或者考虑不同仪器的本地振荡(Local Oscillator)变量,或针对新天线技术调整控制每台仪器相位,或采用LockBox堆栈多台讯号产生器和仿真多重讯号路径。相关仿真RF天线讯号的软件AMDS(Antenna Modeling Design System),更能让通讯芯片设计厂商整合design house的流程作业中,提高研发人员掌握分析讯号测试仿真的精确度。