是德科技测量解决方案之毫米波无线回程

使用高效的网络分析、信号生成和分析解决方案设计和测试E-band 微波回程

概述

回程在电信网络中具有举足轻重的的作用，它主要由核心网或骨干网与处于整个网络末端的小型子网之间的中间链路组成。在微波移动/ 无线网络中有三种类型的回程：宏基站Macrocell、小基站small cell和femtocell。Femtocell 回程通常使用宽带接入技术，不在本应用指南的讨论范围内。Small cell 回程负责在室外smallcell 和连接到macro cell 回程网络的节点或连接到广域网(WAN)/互联网/ 城域网的节点之间传输数据。它包括两端的设备，以及中间的网格或串行设备。

目前有许多不同的回程技术可供运营商选择，E-band 就是其中之一。这个频段频谱资源丰富，大气衰减相对较低，且在部分国家已拥有频谱许可证，因此是目前微波回程的最佳选择。在全球广泛部署的E-band点对点视距微波无线通信系统 —又称为毫米波(mmWave) 无线通信系统 — 在还未获许可的57-64 GHz 频段( 数据速率高达1 Gbps)、已获得许可证的71-86 GHz 频段和92-95 GHz 频段( 数据速率高达10 Gbps) 上工作。因此，非常适合在应用于人口稠密的城市环境( 距离小于1 千米) 和郊区工业区环境( 距离2 到5 千米) 中使用。市场分析师也是基于这个重要优势，预测在未来几年内，毫米波回程市场将会发生突飞猛进的发展，其中长期演进(LTE) small cell 回程越来越多地使用毫米波将起到重要的推动作用。

问题

有以下几个原因，促使运营商逐渐过渡到E-band 回程。首先可在更高频段内提供更大带宽，并可提供一个具有极强方向性和容易控制的天线波束。此外，E-band 无线通信系统的工作频段( 即60 GHz 和70-90 GHz)现在对商用业务和产品是开放的。

尽管有这些优势，但是在向E-band 回程过渡时可能还会遇到许多设计和测试挑战。例如，E-band 的波束宽度极窄，因此信号非常容易受到建筑物的影响和大气干扰。系统校准也极为困难。E-band 的性能还非常容易受到雨水和氧吸收的影响。雨水会严重影响E-band 的无线电波传输，使得E-band 无线通信系统不得不重复发送数据，以达到符合标准的服务等级; 甚至有可能导致服务中断。此外，E-band 回程测试解决方案的成本也很高。

解决方案

随着毫米波技术的不断发展，推动运营商从使用传统回程( 例如光链路和微波链路) 向E-band 点对点链路转变，尽快找到方案满足高频高带宽需求、且经济高效的测试测量仪器迫在眉睫。这些解决方案对于确保E-band 回程系统的正常工作至关重要，同时还可应对上述挑战。

一套完整的毫米波测试和测量方案必须将用于毫米波元器件测试和校准的网络分析仪与最佳的信号生成和分析系统结合起来，准确地对通信链路( 例如发射机、信号路径和接收机) 进行测试和测量。网络分析仪必须提供单次扫描能力，支持全方位的毫米波端口功率控制，并支持真正的差分测量。另一方面，信号生成和分析解决系统还应提供快速的测量时间和开关速度、出色的可扩展性( 能够对工具进行量身定制，满足用户不断变化的测试需求)和灵活性( 使它们能够支持现有的和未来的制式)。

是德科技毫米波产品系列可以满足这一标准。这些产品包括毫米波网络分析仪，以及信号生成、分析和路径仿真全套方案。网络分析仪适用于对同轴器件或晶圆中的毫米波器件进行表征、建模和参数提取，而信号生成/ 分析解决方案则适用于毫米波通信链路测试。

毫米波网络分析仪

Keysight N5251A 单次全频段扫描10 MHz 至110 GHz 矢量网络分析仪使用了毫米波控制器和一个宽带频率扩展器组合，提供1.0 毫米阳头测试端口输出连接器，可用作单一产品的解决方案。另外，它也可以配置使用PNA 或PNA-X 网络分析仪组成更低成本的解决方案。现有的N5227APNA 和N5247A 67 GHz PNA-X 用户只需添加N5261A/N5262A 测试控制器和宽带频率扩展器，即可进行单次扫描10 MHz 至110 GHz 测量。

N5251A 毫米波解决方案是唯一集成有三轴向直流偏置装置(tri-axial biastees) 的宽带解决方案，通过在施加直流偏置的过程中对偏置信号的大小进行监测可以精确地对被测器件的偏置状态进行控制。其宽广的频率范围可实现出色的时域分辨率，并使用户能够对被测件施加精确的功率电平，扫描1.0 毫米端口的功率。此外，N5251A 为同轴、各种夹具和晶圆上的器件提供了多种校准选择。

为了进行高达1.1 THz 的S 参数测量，可以使用由PNA 和PNA-X 网络分析仪配置的各种分频段扩展毫米波解决方案。2 或4 端口OML 分频段扩展波导系统包括PNA-X 和OML 公司提供的频率扩展器，可覆盖50 G