
支持毫米波(bō)頻(pín)率的(de)設備、天線係統和用於未來移動通(tōng)信標準或汽車雷達應用的(de)射頻收發器模塊將(jiāng)具有相同的特性,這使得它(tā)們難以測試。頻率範圍寬、天線元(yuán)件數量多以及缺乏(fá)傳統的外部射頻連接器,需(xū)要在屏蔽環境中進(jìn)行無線測試。
加州大學伯克利分校 Ali Niknejad 教授的伯克利(lì)無線研究中心 (BWRC) 的博士生 Ethan Chou 和 Hesham Beshary 與羅德與施瓦茨的測(cè)試專家(jiā)合作,最近使用羅德與施瓦茨新的 D 波段無線 (OTA) 特性測(cè)試室進行了測試。測試在德克薩斯州(zhōu)科佩爾的羅德與(yǔ)施瓦茨實驗室(shì)進行,該小組(zǔ)在那(nà)裏評估了他(tā)們設計和製造的芯片和應用板。
測試裝置包括 R&S ATS1800C OTA 天(tiān)線測試係統、 R&S FSW50 信號和頻譜分析儀、 R&S SMW200A 矢(shǐ)量信號發生器、 用於 PLL 參考的 R&S SMB100A信號發生器、 R&S NGP800 和 NGL200 電源以及 R&S AMS32 天線測量軟件。
R&S ATS1800C 是(shì)一款緊湊型移動式屏蔽室(shì)解決方案,適用於 OTA 和天線測量,基於緊湊型天線測試範圍 (CATR),非常適合 5G mmWave 應用(yòng)。為了覆蓋 D 波段頻率,R &S FE170SR 安裝在 OTA 室的(de)後部,作為 R&S FSW50 的外部前端。R&S FE170SR 可輕鬆與信號和頻譜分析儀集成,將校準後的信號(hào)數據發送回分析儀。此(cǐ)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(lián)接。
該裝置測量 D 波段輻射的被測設備 (DUT) 的幅度和相位相幹(gàn)響應。借助可計算近場到遠場變(biàn)換的 R&S AMS32 軟(ruǎn)件選件和高精(jīng)度定位器,可在短時間內完成包括後處(chù)理在內的全自動 3D 模式測量。
BWRC 研究人員提供(gòng)了一(yī)個 TX/RX 多天線芯片 (CHARM),安裝在帶有(yǒu) FPGA 接口的電源板上。一台通(tōng)過 USB 連(lián)接到 FPGA 的筆記本電腦用於配置芯片的 TX/RX 模式(shì)、天線(xiàn)數量、功(gōng)率設置等。在天線之(zhī)間應用適當的相移來配置(zhì)波束控製方向。
TX 配置的 EIRP 性能通過 H 和 V 極化的(de)球麵測量來表(biǎo)征。最初進行了連續掃描,但每 5 度從離散步進定位器角度獲得更穩定的結果。在 130、135 和 140 GHz 下(xià)對(duì) 1 和 4 天(tiān)線配置進行了全 3D 地圖繪製(zhì)。在一天的測試中共獲取了 20,805 個離散數據點。係統路徑損耗是通過使用(yòng)已知天線校準空室來計算的。額外的測試包括(kuò)使用 R&S SMW200A 的兩個相位(wèi)偏移 IQ 通道進行 30 度波束控製的側麵 8 天線(xiàn)和 4 天線以及具有更精細(1 度)分辨率的連續掃描數據。
BWRC 教務主任 Ali Niknejad 教授表示:“OTA 暗室使我們能夠準確表征無線運行的 D 波段模塊的性(xìng)能。不僅 3D 天線(xiàn)模式(shì),而且模塊在不同空間配置下的 EVM 和 EIRP 性能也是(shì)一項獨特的功(gōng)能,讓我們能夠深入了解波束形成器的性(xìng)能。”
羅德與施瓦(wǎ)茨公司工業(yè)、元器件(jiàn)、研究和大學(xué)市場部門副總(zǒng)裁 Philipp Weigell 博(bó)士表示:“我們(men)很高興與 BWRC 學生和教員合作,共(gòng)同應對(duì)亞太赫茲頻率(lǜ)無線測試的挑戰。這些(xiē)努力將幫助研究(jiū)人員和主要(yào)行業參與者測試和表征 6G 無線通信標準、大規模 MIMO 測試平台、未來汽(qì)車雷達應用等的天線係統和收發器(qì)模塊。”