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一.5G NR、WiFi 7提升射頻功放測(cè)試難度
隨著5G和Wi-Fi 7等新一代無線通信技術(shù)的逐步演進(jìn),射頻功率放大器的測(cè)試也面臨著越來越大的挑戰(zhàn),例如帶寬信號(hào)的變化由原先的窄帶信號(hào) MHz級(jí)別變?yōu)閷拵盘?hào)百M(fèi)Hz級(jí)別,載頻范圍變化從低頻向更高頻段演進(jìn)(5G信號(hào)除了6GHz以下頻段外還增設(shè)了毫米波頻段),調(diào)制方式上也采用了更高階調(diào)制(Wi-Fi 7信號(hào)加入4096QAM調(diào)制)等。因此,在測(cè)試過程中對(duì)測(cè)量儀器的要求更高,需要更精確的測(cè)量和校準(zhǔn),以保證系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
作為典型的非線性器件,功放面臨效率和線性度的矛盾:一方面,功放工作在高效率區(qū)時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的非線性失真,增大解調(diào)信號(hào)的誤碼率并造成帶外頻譜泄漏,干擾鄰道通信用戶;另一方面,保證線性度則意味著高回退,功放效率和輸出功率下降,帶來成本和散熱兩大問題。為了解決這一問題,目前業(yè)界系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員普遍采用額外的線性化技術(shù),例如數(shù)字預(yù)失真技術(shù)(DPD)來補(bǔ)償功放的非線性失真,從而提高線性度。同時(shí),結(jié)合動(dòng)態(tài)電源DPS技術(shù)(如包絡(luò)跟蹤ET)來提高效率。
二.如何解決功放測(cè)試
下面將帶你快速了解是德科技基于X系列測(cè)量應(yīng)用軟件(以下簡稱X-app)N9055EM0E的寬帶功放測(cè)試解決方案。X-app N9055EM0E除了傳統(tǒng)的PA RF特性測(cè)量外,還支持用戶做實(shí)時(shí)的閉環(huán)功放數(shù)字預(yù)失真DPD測(cè)試,以及包絡(luò)跟蹤ET測(cè)試。
關(guān)鍵詞:功率放大器,數(shù)字預(yù)失真(DPD),包絡(luò)跟蹤測(cè)試(Envelope Tracking)
X-app N9055EM0E從以下九個(gè)方面帶你輕松應(yīng)對(duì)5G NR,WLAN寬帶功放測(cè)試挑戰(zhàn)。你將體驗(yàn)到更快的測(cè)試速度,更靈活便捷的測(cè)試流程以及更高精度、更穩(wěn)定的測(cè)量結(jié)果:
01.支持用戶儀器平臺(tái)選擇的靈活度,針對(duì)模塊化儀器和臺(tái)式儀器給出兩套解決方案
? 方案一:基于Keysight 臺(tái)式儀器信號(hào)發(fā)生器加X系列信號(hào)分析儀(如VXG M9484C + UXA N9042B),單表測(cè)量頻率范圍支持到**54GHz,2.5GHz分析帶寬。
Figure 1寬帶功放數(shù)字預(yù)失真測(cè)試方案一:Keysight臺(tái)式儀器信號(hào)發(fā)生器加X系列信號(hào)分析儀。
? 方案二:基于Keysight 模塊化儀器PXI矢量收發(fā)信機(jī)(模塊集成了信號(hào)源VSG 和分析儀VSA),硬件型號(hào)如M9415A,單表測(cè)量頻率范圍支持到**12GHz,1.2GHz分析帶寬。
Figure 2寬帶功放數(shù)字預(yù)失真測(cè)試方案二:Keysight模塊化儀器PXI 收發(fā)信機(jī)。
02. 提供多種數(shù)字預(yù)失真DPD算法,包括:
? 提供通用數(shù)字預(yù)失真模型:例如查表法(Look-Up Table),記憶多項(xiàng)式(Memory Polynomial), Volterra級(jí)數(shù)多項(xiàng)式
? 提供Keysight創(chuàng)新的更高精度的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真算法 – 迭代學(xué)習(xí)控制數(shù)字預(yù)失真(Iterative Learning Control DPD)
? 支持導(dǎo)入用戶自定義MATLAB數(shù)字預(yù)失真算法
03. 支持同一界面下展示多次迭代的數(shù)字預(yù)失真DPD前后比對(duì)測(cè)量結(jié)果,包括:
? AM/AM,AM/PM,矢量誤差Delta EVM。
? 鄰道泄漏比ACPR,輸入輸出功率Power,增益Gain,峰均比***R等。
? 購買相對(duì)應(yīng)X系列測(cè)量應(yīng)用軟件license即可輕松在同一界面下獲得調(diào)制信號(hào)DPD前后的解調(diào)信號(hào)的矢量誤差Demod EVM:支持5G NR 3GPP**定義的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)甚至可測(cè)多個(gè)子載波信號(hào),WLAN(11ac/ax/be)**標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),LTE等信號(hào)。
Figure 3 X系列N9055EM0E功放測(cè)量應(yīng)用軟件測(cè)試界面
Figure 3展示了測(cè)試案例 - 5G NR 100MHz信號(hào)經(jīng)Keysight DPD算法后測(cè)量指標(biāo)ACPR,EVM**提升:EVM由3.71%提升到0.4%,ACPR Lower由-38.42dBc提升到-54.1dBc,ACPR Upper由-38.24dBc提升到-54.4dBc。
04. 支持WLAN 信號(hào)的動(dòng)態(tài)EVM測(cè)試,可以設(shè)置Burst Mask來進(jìn)行功放的開關(guān)信號(hào)配置,從而控制直流電源對(duì)功放進(jìn)行供電和斷電,即可快速開啟或關(guān)閉功放。
Figure 4 X-app N9055EM0E功放測(cè)量應(yīng)用軟件PA使能信號(hào)配置。
Figure 4 X-app N9055EM0E功放測(cè)量應(yīng)用軟件PA使能信號(hào)Burst Mask控制:T1為功放供電開始響應(yīng)時(shí)間,T2為波形文件持續(xù)時(shí)間,T3為功放供電關(guān)閉和基帶信號(hào)播放完畢后的時(shí)間差,T4為功放關(guān)閉閑置狀態(tài)時(shí)間。
05. 支持功率點(diǎn)掃描測(cè)試,并給出各功率點(diǎn)下的DPD測(cè)試結(jié)果
Figure 5 X-app N9055EM0E功放測(cè)量應(yīng)用軟件功率點(diǎn)掃描Power Sweep,可設(shè)置功率點(diǎn)門閥值并開啟DPD
06. 支持導(dǎo)入多種格式波形文件以及參考信號(hào)在線處理。
? 支持導(dǎo)入由Keysight信號(hào)生成軟件Signal Studio生成的波形文件,或用戶自定義波形文件(txt, csv, bin, hdf, MATLAB文件等格式)。
? 支持對(duì)參考信號(hào)文件做在線處理包括CFR(波峰因子降低),OSR(超采樣)。
07. 支持允許將外部附件的S參數(shù)文件導(dǎo)入,在數(shù)字域?qū)y(cè)試鏈路外部附件的頻響進(jìn)行實(shí)時(shí)修正。
08. 支持以下數(shù)字預(yù)失真測(cè)試結(jié)果導(dǎo)出:
? 數(shù)字預(yù)失真模型文件提取
? 功放模型文件提取
? 預(yù)失真波形提取
09. 支持參考信號(hào)和包絡(luò)信號(hào)自適應(yīng)同步的包絡(luò)跟蹤ET測(cè)試,針對(duì)模塊化儀器和臺(tái)式儀器給出兩套解決方案。
Figure 6功放包絡(luò)跟蹤ET測(cè)試方案一:Keysight臺(tái)式儀器信號(hào)發(fā)生器兩通道VXG加X系列信號(hào)分析儀
Figure 7功放包絡(luò)跟蹤ET測(cè)試方案二:Keysight模塊化儀器 PXI收發(fā)信機(jī)加PXI AWG M3202A
廈門同昌源電子有限公司是立足于高校、工廠以及各大科研機(jī)構(gòu)的儀器代理公司。公司自成立之日起,就以“誠信、效率、雙贏”為原則,給廣大客戶提供**的服務(wù),包括技術(shù)咨詢、售前支持、售后服務(wù)及針對(duì)行業(yè)應(yīng)用的個(gè)性化解決方案。
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