新一代RF/基频VST带来5G测试新需求

5G NR标准(非独立版本)可望于年底陆续底定，相关业者已迫不及待地展开测试与部署，但面对5G带来更复杂的射频(RF)测试需求与挑战，预计将在研发、实验室与产线端掀起一波测试仪器的换机潮。国家仪器(NI)日前宣布推出第二代向量信号收发仪(VST)的基频版本，支持高达1GHz的I/Q解调频宽，可搭配RF版VST模组，协助业者克服5G最棘手的RF前端模组与收发器测试等挑战。美商国家仪器资深产品经理Raajit Lall指出，5G移动通讯大幅提高频宽至1GHz，同时导入毫米波(mmWave)频段，加上新的调变技术与算法，以及各种新的无线标准与规格不断推陈出新，使其变得越来越复杂，同时也挑战着半导体设计与整合的能力。另一方面，传统测试仪器也无法因应5G复杂且严格的测试需求，无论是产线端或实验室都在寻找新的测试设备，从而带动测试市场的换机需求。为此，NI的平台策略是针对实验室与量产测试提供一款支持多种无线标准的RF单机解决方案。继去年发表最新一代VST——PXIe-5840后，NI最新的基频版VST——PXIe-5820同样采用双槽的PXI模组，以及支持高达1GHz频宽，可用于产生与分析5G讯号，为802.11ax等各种无线标准提供收发器、RF前端模组与功率放大器(PA)的测试。Raajit Lall介绍，「基频VST可搭配RF VST实现准确度达次纳秒级的密切同步处理，并透过数字预失真与封包追踪技术，为无线芯片组执行完整的RF与基频I/Q测试。将PXIe-5820连接至基频或IQ，PXIe-5840连至RF，就能以高达1GHz的输入与输出实现IQ、RF收发器以及前端模组的测试与分析。针对PA等RF前端测试，PXIe-5820可为PA模组产生高频宽封包，并由PXIe-5840执行PA的效能测试。」值此业界推动固定无线接取(FWA)作为连接手机的最后一里路，而芯片业者却苦于手机IC中整合MIMO和波束成形(beam forming)的难度时，完整的RF/基频VST方案可望发挥最佳效用。Raajit Lall解释，「针对诸如此类必须同时为毫米波和基频整合64支天线阵列的小型芯片设计，无法再堆叠多个传统箱型仪器来满足多通道的要求，而NI PXIe-5820可提供1GHz 5G NR所需的IO，并搭配PXIe-5840与升/降频器实现MIMO与毫米波测试，从而克服波束成形与相位同步测试带来的挑战。」为了搭配VST硬件，NI并开发出波形产生软件Waveform Creator，透过GUI为LTE-A/Pro等最新无线技术快速产生多种戴波聚合(CA)讯号或802.11ax，讯号回放次数也不受授权限制。此外，在接收端的分析上，PXIe-5820还可搭配NIRFmx测量软件与NI-CLK专利技术使用。RFmx有助于迅速检测多标准的除错，提供最佳动态范围测试；NI T-CLK则可精准同步RF封包追踪与基频硬件量测，同时分析5个LTE讯号，实现高达256QAM的解调讯号以及-50db的最佳EVM效能与测试速度。Raajit Lall并强调，NI持续打造尺寸最小的VST模组，以仅4个PXI机箱的占位空间提供目前最佳的EVM与传输效能。「PXIe-5820/5840的外形精巧，可在一个18槽的机箱中安装高达8个不同配置的RF或基频VST，为嵌入式MIMO系统实现高达1GHz频宽，或为LTE、5G或Wi-Fi应用配置不同的RF/基频VST组合。」模组化的设计还可让现有的窄频VST客户直接进行升级，而不必改变整个系统。一旦3GPP在今年底通过非独立式5G NR，接着并纳入毫米波频段，Raajit Lall强调「NI已为此做好准备，为客户设备提供的1GHz技术也已就绪，并可在接下来延伸应用于毫米波测试。」