更加快速地进行 5G 射频前端特性测量

您的任务

目前，5G 基础设施和用户设备更新是最热门的通信技术话题之一。您供应用于实现无线连接的必要射频前端。要在竞争激烈的市场中取得成功，关键在于产品上市时间和设计测试以优化生产成本。您正在研究如何在目前的技术和财务状况下更加快速地制造产品和测量产品特性。测试速度于您而言已屡见不鲜。缩短产品周期需要采用新想法，以提高特性测量的测试吞吐量。

罗德与施瓦茨解决方案

使用快速射频设备并行执行多个测试任务，并结合 R&S®SBT 基于服务器的测试程序进行多线程优化信号处理，可以提高执行速度并支持可扩展测试以增加仪器利用率。

分步说明

传统的特性测量和生产程序按序完成每个测试步骤。仪器完成一个测试步骤后，再进入下一个步骤。为提高测试速度，通常会降低测试深度或精度，而这会增加后续操作的故障率。
如要不降低测试精度，同时维持所需的质量水平，需要尽量缩短每个测试步骤或子任务的时间。射频测量通常需要在更大的动态范围和更快的扫描时间之间作出权衡，这直接关乎测量精度和测试速度。
在典型的幅度和频率特性测量中，每个步骤都会执行相同的测试。因此，可以检查每个子任务的时长，查找出浪费时间的流程。

具体示例：创建相对于频率和幅度的误差矢量幅度性能图

测试需要完成多项子任务，才能获得每个幅度和频率点的测试结果。捕获设备需要调整射频输入以确保出色性能，并记录信号。记录的信号经过后处理，计算出误差矢量幅度 (EVM)。5G 信号结构很复杂，因此这一过程非常耗时。
计算出 EVM 值之后，射频系统一般处于空闲状态。
相较于按序执行每项子任务，更有效的方法是考虑能否并行执行多项任务。在本例中，理想的做法是将射频仪器的数据捕获和 I/Q 数据评估分开进行以获得 EVM 值。
在实际操作中，捕获设备会自动拉平射频数据并进行采样（子任务 1 和 2）。捕获的 I/Q 文件传输至服务器以作进一步处理，仪器则进入频率和幅度特性测量的下一步骤。

这大幅提高了仪器利用率和投资使用率，并缩短了测试时间。
一台功能强大的多核服务器不仅可计算 EVM，还可以同时执行多项任务。R&S®SBT 基于服务器的测试应用会自动处理数据包和调度各项任务。

5G 前端可能包含多个射频输出以用于大规模 MIMO 和波束成形应用。高度集成的设备可提供四个或更多射频通道，能够满足这种应用需求。为提高测试速度，推荐使用多个射频捕获设备同时记录多个被测设备端口的数据，以便增强并行化操作。每个捕获设备将捕获数据发送至服务器以计算 EVM。R&S®SBT 将完成其余操作，确保快速提供测试结果。

执行实际测试并查看结果
我们进行 5G RFFE 评估任务，共有 59 个幅度点。我们根据满载的 5G 100 MHz 带宽帧 (10 ms) 计算每个幅度点的邻道泄漏比 (ACLR)、EVM 和频谱发射模板 (SEM)。我们使用两款中端仪器：R&S®SMBV100B 矢量信号发生器和 R&S®FSVA3000 信号与频谱分析仪。传统方法按序完成所有子任务，显然耗时更长。将射频记录和数据评估分开进行，可以提高测试速度。电脑或服务器性能强大，可以并行执行结果计算任务。可用 CPU 的性能越高、核数越大，测试效果会越好。测量显示改善因子达到 3 到 5 以上，即被测设备的特性测量时间缩短至不足五分之一。

总结

结合 R&S®SBT 基于服务器的测试系统和快速射频仪器能够更快地进行特性测量和生产测试，同时不会降低灵敏度、测试覆盖度或精度和可重复性，并且可以提高设备利用率和降低成本。生产吞吐量提高，特性测量时间显著缩短。