以前，RF測試相對(duì)簡單。你可測量發(fā)射器的功率輸出，借助頻譜分析儀偵測噪聲。在接收器端，則測量噪聲和靈敏度。不幸的是，這些輕松的日子一去不復(fù)返了。 

　　隨著先進(jìn)數(shù)字調(diào)制方法及軟件定義無線通信架構(gòu)的引入，如今無線電通信技術(shù)已變得越來越復(fù)雜，它們以數(shù)字信號(hào)處理、I/Q信號(hào)鏈、多輸入/多輸出(MIMO) 以及其他先進(jìn)技術(shù)為特點(diǎn)。另外，不應(yīng)忽視為滿足管控規(guī)約和互操作性需要必須對(duì)這些復(fù)雜通訊協(xié)議進(jìn)行的測試。最重要的，操作頻率持續(xù)飚升，在沖擊著現(xiàn)有設(shè)備的極限以及工程預(yù)算。 

　　慶幸的是，測試儀器制造商并非束手無策。所有主要的制造商都在提供工作頻率更高的儀器。另外，它們提供的軟件和硬件可自動(dòng)完成許多測試，無論是測試新Wi-Fi 802.11n路由器或WiMAX基站上的MIMO、還是評(píng)估新芯片是否滿足新的4G長期演進(jìn)技術(shù)（LTE）手機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的要求。最新發(fā)布的特色產(chǎn)品大多都是用于測試LTE和最新的HSDPA3G以及帶有MIMO功能的WiMAX等技術(shù)的。 

新標(biāo)準(zhǔn)拓展了技術(shù)疆域 

　　如今，LTE和WiMAX已經(jīng)是萬眾矚目的技術(shù)。LTE就是4G手機(jī)技術(shù)，它是第三代伙伴計(jì)劃（3GPP）開發(fā)的。雖然并未最終完成(有望在今年下半年獲最終批準(zhǔn))，但其影響足以使芯片和硬件設(shè)備制造商長期努力地測試和評(píng)估這些新產(chǎn)品。 

　　目前AT&T、T-Mobile和許多歐洲電信運(yùn)營商使用的是3G WCDMA和HSPA技術(shù)，而LTE標(biāo)準(zhǔn)是下一個(gè)發(fā)展階段。同樣，Verizon也將LTE選為其4G標(biāo)準(zhǔn)，而沒采用Qualcomm開發(fā)的超移動(dòng)寬帶（UMB）方案。 

　　當(dāng)然WiMAX技術(shù)是由IEEE進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的寬帶無線技術(shù)。有固定(802.16d-2004)和移動(dòng)(802.16e-2005)兩種版本。主要應(yīng)用于寬帶無線因特網(wǎng)接入服務(wù)以與有線電視和DSL競爭。但諸如手機(jī)及其它回程系統(tǒng)也在變得流行。 

　　一些專家認(rèn)為WiMAX移動(dòng)技術(shù)也是提供4G手機(jī)服務(wù)的強(qiáng)有力競爭者。借助網(wǎng)絡(luò)電話技術(shù)(VoIP)，WiMAX會(huì)與LTE爭奪市場。但目前仍未見勝負(fù)。許多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為LTE會(huì)勝出，而WiMAX會(huì)蠶食局部特定市場。總之，兩種技術(shù)都相當(dāng)復(fù)雜。 

　　每種標(biāo)準(zhǔn)都采用了正交頻分復(fù)用(OFDM)和正交頻分多址接入(OFDMA)技術(shù)。另外，每種標(biāo)準(zhǔn)都提供MIMO選項(xiàng)來擴(kuò)大覆蓋范圍、提升數(shù)據(jù)傳輸速率和可靠性。MIMO是一種多射頻多天線技術(shù)，這種技術(shù)在帶寬上傳輸編碼的并行數(shù)據(jù)流來提升數(shù)據(jù)傳輸速率及減緩多通道干擾。測試這些技術(shù)已成主要挑戰(zhàn)。 

測試儀器解決測試難題 

　　儀器巨頭安捷倫科技公司在今年2月巴塞羅那的全球移動(dòng)通信大會(huì)和4月美國拉斯維加斯的美國無線電通信展會(huì)（CTIA）上推出了一系列無線測試產(chǎn)品。例如，其配合安捷倫Infiniium示波器和MXG信號(hào)發(fā)生器、用于WiMAX Wave 2測試的最新測試軟件等。 

　　另外，安捷倫的單體全自動(dòng)E6651A WiMAX Wave 2 MIMO測試儀可執(zhí)行一致性測試、輻射性能測試、端對(duì)端數(shù)據(jù)傳送、網(wǎng)絡(luò)接入/數(shù)據(jù)連接（圖表1）等功能。N8300A無線網(wǎng)絡(luò)測試裝置可提供對(duì)WiMAX Wave 2的制造測試進(jìn)行快速準(zhǔn)確的測量。 

E6651A WiMAX Wave 2 MIMO測試儀 

　　還有用于WiMAX除錯(cuò)的J7910A信號(hào)分析儀。安捷倫還與WiMAX芯片組制造商Beceem和Sequans合作為一致性和互操作性驗(yàn)證提供測試方案。 

　　安捷倫在LTE領(lǐng)域的工作包括一些基于Agilent E6620A無線通信測試裝置的LTE協(xié)議開發(fā)方案（圖表2）。它具有Anite SAT LTE協(xié)議開發(fā)工具集的特點(diǎn)。該方案旨在為處在LTE手機(jī)早期協(xié)議設(shè)計(jì)階段的工程師提供幫助。 

Agilent E6620A無線通信測試儀 

　　J7910A實(shí)時(shí)信號(hào)分析平臺(tái)是另一款LTE產(chǎn)品，也是唯一一款用于千兆位以太網(wǎng)分析的集成高密度方案。安捷倫也為其MXA信號(hào)分析儀和MXG矢量信號(hào)發(fā)生器開發(fā)了相應(yīng)的LTE矢量信號(hào)分析軟件。 

　　最后，安捷倫公司有用于無線測試和評(píng)估的接收器產(chǎn)品線。擁有6 款型號(hào)的W1314A系列產(chǎn)品，涵蓋了所有相關(guān)RF頻段和無線技術(shù)，如GSM、WCDMA、cdma2000、EV-DO、iDENHE 和WiMAX（包括移動(dòng)版）。 

　　這些接收器通過迅速確認(rèn)覆蓋范圍和干擾問題，能夠讓網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商和運(yùn)營商高效部署、優(yōu)化和檢修他們網(wǎng)絡(luò)中采用的所有技術(shù)。可對(duì)任何支持的無線頻段采用頻譜分析。接收器配有高靈敏度GPS接受裝置，確保準(zhǔn)確地報(bào)告定位和測試數(shù)據(jù)。 

　　Anritsu 以其與其MS269XA信號(hào)分析儀（圖表3）配套工作、用于LTE的三個(gè)軟件簡化了測試。這三個(gè)軟件包分別是：MX269020A TE下行鏈路測量軟件、MX269021A LTE上行鏈路測量軟件和MX269908A LTE IQ 生成器軟件；它們?nèi)�有助于確保LTE設(shè)備的兼容性。 

MS269XA信號(hào)分析儀

　　MX269020A和MX269021A主要是測量頻分雙工(FDD)模式下3GPP LTE的發(fā)射特性。兩個(gè)軟件包包括一些專門特性，如一個(gè)滾動(dòng)的快速傅立葉變換(FFT)分析窗口以提供測試靈活性和用戶定義的參考信號(hào)。 

　　MX269908A生成兼容3GPP LTE的波形模式文件。這些文件可以通過MS269XA的備選信號(hào)發(fā)生器以RF信號(hào)形式發(fā)射輸出以檢測RF接收器特性及進(jìn)行發(fā)射和接收器評(píng)估。可創(chuàng)建用戶定義參考信號(hào)并將其整合進(jìn)波形文件進(jìn)行發(fā)射。 

　　為提高LTE基站、移動(dòng)終端和相關(guān)器件的測試效率，所有這些產(chǎn)品都經(jīng)過了長期完善。軟件直接安裝在MS269XA分析儀上，在測試設(shè)置時(shí)省去了外接電腦。 MS269XA有幾款不同頻率范圍的型號(hào)，起始頻率是50 Hz、最高頻率分別到6、13.5和26.5 GHz。起步價(jià)格為34,000美元。MX269020A 和MX269021A都是17,212美元。MX269908A是5164美元。 

　　Anritsu 的MS271xB經(jīng)濟(jì)型頻譜分析儀有多款型號(hào)，最高頻率分別為7.1、13和20 GHz。其特殊的解調(diào)電路和預(yù)寫入測試程序包適用于多種流行的無線和定點(diǎn)技術(shù)，如：WiMAX、 WCDMA 和HSDPA、cdmaOne、cdma2000、EVDO以及GSM/GPRS/EDGE。 

　　所有這些型號(hào)具有10MHz帶寬和100dB的動(dòng)態(tài)范圍。它們支持13種無線測試選項(xiàng)從而減少了生產(chǎn)測試成本。零檔位功能的數(shù)字時(shí)間指示器使用戶可以更高精度測試RF功率與時(shí)間的關(guān)系。時(shí)間指示器功能現(xiàn)在是滾動(dòng)式的，另外：測量速度、遠(yuǎn)程I/O數(shù)據(jù)傳送及按鍵反應(yīng)時(shí)間都快得多。 

　　就創(chuàng)建自動(dòng)測試來說， National Instruments的LabVIEW 提供了MS271xB可編程測試功能，它支持用高級(jí)語言簡易地編寫測試程序。所有產(chǎn)品都有256Mbyte和2Gbyte的USB閃存驅(qū)動(dòng)器、以太網(wǎng)和 USB2.0接口。7.1GHz版和20GHz版的美國本土售價(jià)分別為12,950美元和19,959美元。 

　　Anritsu 的MG37020A微波信號(hào)發(fā)生器是為防御信號(hào)模擬和制造自動(dòng)化測試設(shè)備（ATE）應(yīng)用內(nèi)的自動(dòng)化測試系統(tǒng)開發(fā)的，其中，最短測試時(shí)間和最大吞吐量至關(guān)重要。應(yīng)用包括天線測試、衛(wèi)星有效載荷測試和陸地微波鏈路測試。 

　　MG37020A 的關(guān)鍵指標(biāo)是其100?s的快速頻率轉(zhuǎn)換速度。這種基于釔鐵石榴石 (yttrium-iron-garnet)材料發(fā)生器的頻率范圍在10 MHz 到20 GHz、變頻步幅為0.001Hz；在10 GHz以上，具有–101 dBc/Hz±10 kHz的低相噪。另外，它基于Windows XP操作系統(tǒng)、帶有彩色觸摸屏。接口有USB 2.0、以太網(wǎng)、IEEE-488 GPIB和RS-232。 

　　Azimuth Systems是最早開發(fā)硬連線RF頻道仿真器以測試無線系統(tǒng)的公司之一。該公司的最初努力是致力于解決Wi-Fi測試，目前，其發(fā)展對(duì)802.11n Wi-Fi產(chǎn)品的測試起著至關(guān)重要的作用。現(xiàn)在，Azimuth的ACE MX頻道仿真器用于測試LTE、WiMAX (包括未來的802.16m標(biāo)準(zhǔn))以及UMB（圖表4）。 

Azimuth的ACE MX頻道仿真器 

　　該仿真器滿足復(fù)雜的4G智能天線要求，包括MIMO和波束成型方法。ACE MX覆蓋了400 MHz 到 6 GHz范圍。具有可升級(jí)的MIMO配置并同時(shí)支持頻分雙工(FDD)或時(shí)分雙工(TDD)模式下的單向或雙向操作。它幾乎可以測試所有工作在新 700MHz的新產(chǎn)品。 

　　Keithley公司借助其2920矢量信號(hào)發(fā)生器(VSG)生成OFDM信號(hào)作為測試輸入信號(hào)來解決MIMO測試問題。通過使用其它VSG，用戶可以在同一個(gè)頻率上生成兩、三或四個(gè)帶有不同數(shù)據(jù)的附加信號(hào)來生成最終MIMO信號(hào)。需采用 Keithley的2895 MIMO同步單元來協(xié)調(diào)輸入并生成最終MIMO輸出（圖表5）。 

 

Keithley的2895 MIMO同步單元 

　　在信號(hào)鏈的接收端，Keithley的2820矢量信號(hào)分析儀（VSA）處理信號(hào)的接收和還原。它利用該公司開發(fā)的MIMO信號(hào)分析軟件對(duì)信號(hào)進(jìn)行還原、測量和顯示。且4臺(tái)VSG和VSA可以一起<