
支持毫米波頻率的設備、天線係統和用於未來移動(dòng)通信標準或(huò)汽車雷達應用的射頻(pín)收發器模塊將具有相同的特性,這使得它們難以測(cè)試。頻率範圍寬、天線元件數量多以及缺乏傳統(tǒng)的外部(bù)射頻連接(jiē)器,需要在屏蔽環境中進行無線測試。
加(jiā)州大學伯克(kè)利分(fèn)校 Ali Niknejad 教授的伯克利無線研究中心 (BWRC) 的博士生 Ethan Chou 和 Hesham Beshary 與羅(luó)德(dé)與施瓦茨的測試專家合作,最近使用羅德與施瓦茨新的 D 波(bō)段無線 (OTA) 特性測試室進行了測試。測試在德克薩斯州科佩爾的羅德與施瓦茨實驗(yàn)室進行,該小組(zǔ)在那裏評估了(le)他們設計和製造的芯片和應(yīng)用板。
測(cè)試裝置包括 R&S ATS1800C OTA 天線測試係統、 R&S FSW50 信號和頻譜分(fèn)析儀、 R&S SMW200A 矢量(liàng)信號發生器、 用於 PLL 參考的 R&S SMB100A信號發生(shēng)器、 R&S NGP800 和 NGL200 電源以及 R&S AMS32 天線測量軟件。
R&S ATS1800C 是一款(kuǎn)緊湊型移動式屏(píng)蔽室解決方(fāng)案,適用於 OTA 和天線測量,基於緊湊型天(tiān)線測(cè)試範圍 (CATR),非常適合 5G mmWave 應(yīng)用。為了覆蓋 D 波段頻率,R &S FE170SR 安裝在 OTA 室的後部,作為 R&S FSW50 的(de)外部前端。R&S FE170SR 可輕鬆(sōng)與信號和頻譜分析儀集(jí)成,將校(xiào)準後的信號數(shù)據發送回(huí)分析儀。此設置不需要對天線測試係統進行任何機械修改或額外的射頻(pín)電纜連接。
該(gāi)裝置測量 D 波段輻射的(de)被(bèi)測(cè)設備 (DUT) 的幅度和相位相幹響應。借助可計算近場到遠(yuǎn)場變換的 R&S AMS32 軟件選(xuǎn)件和高精度定位器,可在短時間內完成(chéng)包括後處理(lǐ)在內的全自動 3D 模式測量。
BWRC 研(yán)究人(rén)員提供了一(yī)個 TX/RX 多天(tiān)線芯片 (CHARM),安(ān)裝在帶有 FPGA 接口的電源板上。一台通過(guò) USB 連接到 FPGA 的筆記本電腦用(yòng)於配(pèi)置芯(xīn)片的 TX/RX 模式、天線(xiàn)數量、功率設置等。在天線之間應用適當的相移來配置波束控製方向。
TX 配置的 EIRP 性能通過 H 和 V 極化的球麵測量來表征(zhēng)。最初進行了連續掃描,但(dàn)每 5 度從離散步進定位(wèi)器角(jiǎo)度(dù)獲得更穩定的結果。在 130、135 和 140 GHz 下對 1 和 4 天線配置進(jìn)行(háng)了全 3D 地圖繪製。在一天的測(cè)試中共獲取了 20,805 個離散數據點。係統路徑損耗是通過使用已知天線(xiàn)校準(zhǔn)空室來計算的。額外的測試包括使用 R&S SMW200A 的兩個相位偏移 IQ 通道進行 30 度波束控製的側麵 8 天線和 4 天線以(yǐ)及(jí)具有更精細(1 度)分(fèn)辨率的連續掃描數據(jù)。
BWRC 教務主任 Ali Niknejad 教授表示(shì):“OTA 暗室使我們能夠準確表征無線運行的 D 波(bō)段模塊的性能。不僅 3D 天線模式,而且模塊在不同空間配置下(xià)的 EVM 和 EIRP 性能也(yě)是一項(xiàng)獨特的(de)功能,讓我們能夠深入了(le)解波束形成器的(de)性能。”
羅德與施(shī)瓦茨公司工業、元器件、研究和大學市場部門(mén)副總裁 Philipp Weigell 博士(shì)表示:“我們很高(gāo)興與 BWRC 學生和教員合作,共(gòng)同應對亞太赫茲頻率無線(xiàn)測試的挑戰。這些努力將幫助研究人(rén)員和(hé)主要行業參與者(zhě)測試(shì)和表征 6G 無線通信標準、大規模 MIMO 測試(shì)平台(tái)、未(wèi)來汽車(chē)雷達應用等的天線係統和收發器(qì)模塊。”