无线产品的发射器、接收器测试方法.doc

无线测试新方案盘点大幅加速流程
摘  要:随着频率逐渐攀升到新的高度,无线和射频测试的复杂度和成本也在不断增加。
事实上,目前千兆赫级频率已相当司空见惯了。简单的AM和FM/PM已被淘汰,为更复杂的数字调制方法所取代。二进制相移键控(BPSK),正交相移键控(QPSK)以及正交幅度调制(QAM)都是目前的常用标准。手机还广泛采用了扩频(CDMA)技术。而同时,其它一些更先进的无线方法则开始采用正交频分复用(OFDM)。
此外,软件定义无线电(SDR)和认知无线电(CR)、时隙复用协议、雷达之类的突发传输、调频、超宽带(UWB)等带宽技术,以及自适应调制等等专业无线技术,使测试流程愈加复杂化,这给设计人员或测试工程师带来了新的挑战。
不仅止于此,测试速度也变得前所未有的重要。但现在在工程中仍然是上市时间主宰一切,而测试没有增加任何价值。它只是一种为确保产品正常工作并符合相关指南所产生的成本。制造测试花费的时间越长,成本就越高,利润就越低。
对手机像这样的大批量商品市场而言,这是很严酷的现实。仅仅今年生产的新电话就超过了10亿部,试想一下测试所花的时间!有制造商指出,若把一项测试的时间减少10ms,每次生产运转就可以节省100万美元。
尽管如此,在这方面还真有一些鼓舞人心的好消息。总是站在技术最前沿的测试设备制造商认识到了这个问题并开发出了一些很棒的解决方案,可以简化且大幅度加速测试流程。虽然代价是必须做出适当的折衷取舍,但颇为值得,毕竟时间就是金钱。
常用测试 
在规划无线测试时,应该确保所采用技术的标准给出了需要测量的主要参数。不论该标准是国际标准组织还是认证产品的业界联盟所制定,你都必须获取标准文档,并了解其所有繁琐的细节。在其中你将找到必需进行的特殊测试极其所需设备。
切记两个事实。首先,射频测量是针对功率而非电压的。仪表和显示系统的读数常常直接以功率单位给出,有时又采用dBm的形式(即dB值是以1mW为参考值的)。表1显示了有效功率和dBm之间的关系。由于所有情况中的目标都是致力于实现最大的功率输送,故电路内和测试仪器与被测器件之间的正确的阻抗匹配是至为关键的。大多数RF测量都采用50Ω的特性阻抗。
 
其次,传输线至关重要。其不是同轴电缆,就是带状线或微带线,阻抗是关键。标准特性阻抗为50Ω,所有的阻抗都应该匹配最大功率输送。此外,阻抗还应该匹配最小的反射和高的电压驻波比(VSWR),以避免效率低下和电路损坏。
一般而言,射频测试分为两类:一类针对发射器(TX),另一类针对接收器(RX)。下面给出了部分主要测试,此外还有许多其它的特殊测试。业界各个公司都一直在致力于开发新的测试,不断丰富测试类型。
发射器测试 
输出功率:
 
最重要的测试是末级功率放大器(PA)的功率输出。利用频谱分析仪或向量信号分析仪可以获得良好的测量结果,但大多数情况都要求更高的测量精度,这就需要射频功率计。射频功率计可以提供所需的精度以确保满足任何标准或规范。
两个常见的功率测量是平均功率和峰值功率,具体选择哪一个取决于所采用的调制方法是什么类型。某些应用中,更复杂的是门控或时控功率测量的要求。比如,采用TDMA技术的 -μs时隙内测量射频突发信号。脉冲射频应用的另一个例