测试数字RF技术的挑战

无线频谱是一种稀缺的资源。当前频谱分配被公认为效率不足。分配的频谱在大部分时间利用率低，并存在干扰问题。数字RF技术使得随时间变化的技术能够更有效地利用可用的频谱，避免干扰，保证无缝操作。例如，WLAN信号寻找干净的频率，调整调制类型，以最好地利用提供的信道。

当前使用的技术包括：

跳频: 为降低增噪和干扰的影响，及在某些情况下通过降低侦听的可能而改善安全性，某些数字RF系统采用跳频技术，信号在一个时点出现在一个频率上，在下一个时点则出现在不同频率上。在设计时，工程师面临的挑战是保证跳频发生在正确的频率上，信号在规定时间内稳定在新的频率上。确定跳频特点要求测试和测量解决方案拥有足够的带宽，同时查看开始频率和结束频率，并能够触发频率间的转换。

信号突发: 某些RF系统以时分双工(TDD)方式采用突发信号，其目的是最有效地利用频谱，允许上行链路和下行链路占用相同的频率。通过大大简化无线电系统，它还降低了用户设备的成本。设计这些系统的挑战是保证它们无失真地迅速启动和传送信号，并在适当的时间关闭。测量突发信号要求能够触发信号。时域触发至关重要，频域触发则更加灵活，允许用户忽略相邻信号。一旦捕获，必需在启动阶段和关闭阶段检查信号的质量。这需要测量功率、频率和调制质量随时间变化的情况，简便的多域相关分析可以有效协助实现这一应用。

自适应调制: 自适应调制用来优化系统吞吐量，最有效地利用紧张的频谱分配。调制可以从非常强健的BPSK变成高数据速率64 QAM，具体取决于信道条件，如增噪和干扰。可以进行编程，在逐个分组基础上发生这些调制变化。设计人员面临的挑战是确定调制变化无缝发生，从而不会损坏数据。测量挑战是无缝地测量这些变化。能够自动检测调制类型及简便地执行多域分析，有助于快速评估这些特点。

这些技术都表现出频率和调制随时间变化的特点，使得RF信号变得日益复杂，并具有瞬变特点，其产生了更难找到、识别和诊断的问题。这些瞬变和随时间变化的传输技术可以帮助RF设备避免干扰，最大限度地提高峰值功率，有时可以避过检测。

测试数字RF技术 -两部分问题

数字RF的迅速发展创造出异常复杂的技术环境。由于未分配信道、自适应调制、对等通信及无数台设备同时在有限的无线频谱内部同时传送信号，会发生频率碰撞和干扰问题。这些碰撞导致间歇性通信或通信拥堵。在商业领域中，这使消费者和企业感到灰心丧气。在军事和政府领域，这可能意味着生死存亡。

为了避免系统或网络因为过载或干扰而停止工作的"数字峭壁"，保证这些设备不会在不希望的时间或不希望的频率发送RF能量，并能够在存在干扰时正确操作至关重要。

找到干扰：第一个测试挑战是发现干扰信号或杂散信号，而不管其是由设备内部生成的，还是外部发起的。

检定干扰：一旦找到干扰，必须全面检定干扰。感兴趣的信号的幅度可能会低于同一频段中的其它信号，可能不经常发生，因此很难捕获。

实时频谱分析的时代到来

RF领域中不能再忽略时间。现代数字RF设备生成在一个时点存在、在下一个时点消失、随时间变化的信号。数字RF要求测试工具能够镜像当前信号随时间变化的特点。

RTSA解决数字RF测试

传统扫频分析仪和矢量信号分析仪 (VSA)一般不能完成数字RF技术和设备的测试任务。由于它们基本上是在一个频率范围内调谐窄滤波器，以生成单个频域画面(或称为"扫描")，传统扫频分析仪只能汇总一套不相关的RF频谱活动。即使是速度最快的扫频分析仪，仍可能会漏掉许多间歇性信号或迅速变化的信号。

VSA依赖捕获后分析技术，不能执行实时任务，如频域触发，而由不断变化、简单、突发信号组成的现代数字RF领域则要求完成这些任务。缺少相应的工具要求工程师采用离线的、通常是内部开发的解决方案，这些解决方案效率低，耗时长，非常复杂，可能成本非常高。

通过实时频谱分析仪RTSA，许多复杂的问题可以通过在频域、时域和调制域中时间相关的RF信号特性得以揭示。RTSA可以触发和捕获瞬变事件、简便地提供信号时间相关的多域画面，显著降低工程师诊断问题所需的时间。RTSA允许工程师选择性地触发时域和频域异常事件，把RF频率跨度的信息无缝地记录采集到存储器中，发现数字RF中常见的意想不到的问题。这种检测和捕获相关频谱事件的能力可以实现更加有效的多域(时间、频率和调制)时间相关分析，而不必重新捕获信号。

数字RF测试的具体应用