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适用于5G时代的波形测试分析系统是怎样的?

时间:03-03 来源:电子发烧友整理 点击:

分析工具的伴侣,与 89600/BHK 配合执行定制 I/Q 调制分析,或与 89600/BHF 配合执行定制 OFDM 分析。

硬件

M8190A 是一款双通道精密任意波性发生器,它拥有 14 位分辨率和 8 GSa/s 采样率或 12 位分辨率和 12 GSa/s 采样率两种工作模式,以及 5 GHz 模拟带宽和每通道 2 GSa 存储器。

该 AWG 用于驱动配有宽带差分外部 I/Q 输入(选件016)的 E8267D PSG 矢量信号发生器。宽带输入能够在高达 44 GHz 的载波信号上产生高达 2 GHz 的调制带宽。对于毫米波频率的信号生成,可以使用是德科技(58-64 GHz N5152A)和 Virginia Diodes Inc.(60 GHz 至 90 GHz)的上变频器。使用 MXG 微波模拟信号发生器(N5183B)为毫米波上变频器提供本振。

使用 Keysight N9040B UXA 或 N9030A PXA 信号分析仪执行频谱分析和解调分析。使用配有 89600 VSA 软件的 Keysight Infiniium 高性能示波器执行高达几个 GHz 到几十个 GHz 解调分析。

这个实例配置可以用于射频、微波和毫米波信号生成与分析。适用于特定应用的最佳硬件配置取决于您所关注的实际频率、带宽和波形。有时,推荐的解决方案可能还包括经简化的仪器配置和较少的仪器。

是德科技(Keysight)LTE 和 FBMC 射频信号生成及测试平台

LTE 和 FBMC 信号的生成可以通过下图所示的SystemVue 原理图实现。这两个信号经过重采样后结合到一个复合波形中,该复合波形而后下载到 M8190A AWG 中。使用 PXA信号分析仪和 89600 VSA 软件分析 AWG 的输出。

LTE和FBMC 信号生成SystemVue原理图

如下图显示PXA 测得的测试信号结果。通过对比得知,FBMC 频谱与 LTE 频谱相比带外频谱的急剧降,是源于施加到 FBMC 信号的每子载波滤波所导致的。

与LTE相比,FBMC具有很明显的带外优势

为了评测 LTE 与 FBMC 的共存,我们在 SystemVue 中修改了测试场景,使 FBMC 信号中存在部分有效子载波陷波。而后设置 LTE 中心频率以匹配陷波的中心频率(如下所示)。注释:使用 M8190A 的单一输出通道生成复合的 LTE/FBMC波形;它不需要两个独立的信号发生器。

LTE 信号位于凹陷的 FBMC 频谱的中心

上图右上方轨迹使用 89600 VSA 软件生成。它解调 LTE 信号并计算出 EVM 为 0.6%,这表明 FBMC 带外特性对包含此陷波的 LTE 信号影响极小。

陷波宽度很容易修改,LTE EVM 可以通过宽度(由子载波数量决定,宽度单位为 MHz)得出。图14 显示了一组与 FBMC 陷波宽度有关的 LTE EVM 结果。这个假设分析场景实例可以用测试台轻松测试。

随着陷波宽度的减小,LTE EVM 变差

是德科技(Keysight)毫米波(宽带单载波调制 60GHz)测试与分析平台

是德科技毫米波测试台(宽带单载波调制),硬件配置如下所示。用SystemVue 以 2 GHz 符号率、4 倍过采样和 8 GSa/s 采样率生成宽带波形。波形随后下载至 M8190A AWG,M8190A 的输出连接至 PSG 矢量信号发生器的宽带I/Q输入端。PSG 产生一个5 GHz信号,再通过 Keysight N5152A 60 GHz 上变频器转换为 60 GHz。MXG 模拟信号发生器(右下)为上变频器提供本振信号。

图示推荐配置测试台能够生成毫米波信号

对于带宽高达 2 GHz的 5G 应用,最重要的是应考虑到幅度和相位可能发生的变化,这些变化对信号质量有不利影响。在这种情况下,使用 Infiniium 示波器来直接测量 60GHz 测试信号,并使用已安装的 89600 VSA 软件解调和分析该信号。能够不依赖外部下变频器完成这些操作的优势,可以对减少因系统未正确校准而产生的幅度和相位误差提供很大帮助。

信号链内部(M8190A、PSG、电缆、上变频器、电缆和互连)有可能在这些频率上产生幅度和相位线性误差。使用 89600 VSA 软件中的自适应均衡器加以必要的矢量校正,可以减少这些误差。均衡器会产生复数值的频率响应,用它们可以最大限度地减少幅度和相位误差。具体做法是,将频率响应读数输入 SystemVue软件,使用它校正波形响应。

自适应均衡器产生的频率响应可以补偿测试信号中的线性幅度和相位误差

下图显示了经矢量校正的 60.48GHz 信号的解调分析结果。注意,不使用自适应均衡,通常很难解调 2 GHz 宽带信号,因为硬件在宽带宽上会导致信号减损。不过在本例中没有使用自适应均衡,幅度和相位线性误差在仿真过程中得到校正,从而生成经校正而具有低 EVM 的波形。

解调结果显示了误差补偿所带来的改善

通过用 60-90 GHz VDI 上变频器代替 N5152A 60 GHz 上变频器,并添加滤波器和隔离器,相同

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