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潮流,，R&S推出5G通信測試解決方案
商用4G通信才剛剛普及,，5G通信的研究早已十分火熱，預(yù)測成熟的商用5G通信將會在2020年,。*,，5G有一些關(guān)鍵技術(shù)還未突破，主要表現(xiàn)在毫米波,、大規(guī)模天線陣（MIMO）,、高寬帶、新型空中接口技術(shù)等,。但在測試方面,，R&S公司已經(jīng)有了整體的解決方案。今天就跟大家簡單介紹下R&S的5G測試方案,。
1.毫米波測試方案
R&S公司針對毫米波頻段信號的產(chǎn)生和分析主要通過矢量信號發(fā)生器和矢量信號分析儀來完成,。目前R&S公司的高頻矢量信號發(fā)生器SMW200A單臺儀表zui高可以實(shí)現(xiàn)40GHz信號的產(chǎn)生，如果配合相應(yīng)的外接混頻模塊則可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)100GHz的矢量信號產(chǎn)生,。SMW200A自身可以產(chǎn)生160MHz帶寬的信號,，可用于802.11ac、LTE-A等信號產(chǎn)生,，如果通過外部的模擬IQ輸入,，SMW200A可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)2GHz帶寬信號的產(chǎn)生，可以*目前5G研究的需求,。
圖1,、矢量信號發(fā)生器SMW200A
R&S公司的矢量信號分析儀FSWzui高頻率可達(dá)到85GHz，同樣配合混頻模塊可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)100GHz信號的接收和分析,。FSW自身的分析帶寬為500MHz,，如果配合RTO示波器，分析帶寬可以達(dá)到2GHz,。
圖2,、矢量信號分析儀FSW和示波器RTO
同時由于毫米波頻段的信道模型不同于傳統(tǒng)的移動通信頻段，所以針對該頻段的信道探測需求也越來越突出,。R&S公司可以提供完整的信道探測方案,，頻率zui高可達(dá)100GHz，帶寬zui高可達(dá)2GHz,，配合相應(yīng)的測試軟件可以進(jìn)行路徑損耗,、路徑時延、到達(dá)角度等參數(shù)測試,。
2.大規(guī)模MIMO測試方案
MIMO技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在無線和移動通信系統(tǒng)中,，不過在5G系統(tǒng)中，對MIMO技術(shù)又做了進(jìn)一步增強(qiáng),，首先天線數(shù)目已經(jīng)不局限在4G 階段的2根或者4根天線,，將會有大規(guī)模的天線陣列出現(xiàn)，比如8,，16或者128根天線,；其次三維天線的波束賦形等技術(shù)也將有可能成為現(xiàn)實(shí)。
R&S公司的矢量信號發(fā)生器SMW200A為MIMO系統(tǒng)測試提供了理想的選擇,，它可以產(chǎn)生滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的無線和移動通信信號,，目前通過擴(kuò)展可支持8根接收天線，頻率zui高可達(dá)到20GHz,。同時,，SMW200A還可以模擬完整的MIMO傳輸信道，zui大支持16條衰落通道,，帶寬高達(dá)160MHz,。
同時，在針對大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中的OTA測試,，R&S公司推出的頻率高達(dá)40GHz的暗室,，可以滿足目前5G系統(tǒng)OTA測試的需求,。
圖3、暗室DST200
以上就是R&S推出的5G測試解決方案,，雖然相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還未出臺,，但作為的射頻測試設(shè)備廠商，R&S已經(jīng)做好了準(zhǔn)備迎接5G時代的到來,。敬請期待,！
NRP-Z系列射頻功率計探頭的性能特點(diǎn)
射頻功率計是無線電測量領(lǐng)域進(jìn)行測量功率的重要儀器，而射頻功率計一般由射頻功率計主機(jī)和功率探頭兩部分組成,。傳統(tǒng)的功率探頭主要把高頻信號轉(zhuǎn)換成可以直接檢測的電信號,，功率計主機(jī)則對轉(zhuǎn)換的電信號進(jìn)行測量分析并顯示。R&S公司是射頻功率計的,，其推出的新型功率探頭能夠更準(zhǔn)更快地進(jìn)行功率測量,，還能夠提供更高的動態(tài)范圍，以及更靈活的連接方式,。下面我就簡要介紹一下R&S射頻功率計功率探頭的性能特點(diǎn),。
R&S新型功率探頭NRP-Z系列與老款探頭相比，將功率測量的下限由-67dBm擴(kuò)展到了-70dBm,，這樣做的好處不僅僅是能夠測量更微弱的信號,，還在于針對小信號測量能夠有效地提高測量速度。
在功率測量中,，針對小信號測量,，理論上增大平均次數(shù)可以有效地降低噪聲的影響，能夠保證得到更準(zhǔn)確穩(wěn)定的測量結(jié)果,。而增大平均次數(shù)無疑會導(dǎo)致測量速度變慢,，所以新型功率探頭設(shè)計了更低的噪底以提高測量速度。 理論上,，當(dāng)功率探頭噪底降低50%（即降低3dB）的時候,，平均次數(shù)要變?yōu)樵械乃谋恫拍軌蜻_(dá)到同樣的測量準(zhǔn)確度。
圖1中可以看到,，針對-60dBm這樣的小信號,，新型功率探頭想要達(dá)到0.1dB的測量準(zhǔn)確度的話，打開16次平均即可達(dá)到,。如果是R&S的老款功率探頭的話,，需要64次平均才可以達(dá)到0.1dB的測量準(zhǔn)確度。
圖1 新型功率探頭針對-60dBm信號的測量結(jié)果
R&S新型功率探頭NRP-Z系列巧妙地采用了三通道的測量方式來提高動態(tài)范圍,。三個測量通道能夠提供高達(dá)93dB的動態(tài)范圍,，低至-70dBm的測量下限。這種多通道功率探頭,，傳統(tǒng)的測量方式是針對不同功率大小的信號,，功率探頭采用不同的通道去進(jìn)行測量,，當(dāng)被測信號功率有大幅度改變的時候，通道之間采用直接切換的方式,，將測量通道換成下一個通道,。這樣的方法可以有效的擴(kuò)展動態(tài)范圍，但是會產(chǎn)生額外的問題,，例如滯后效應(yīng)、不同通道的線性度不一致等,。
針對傳統(tǒng)多通道測量帶來的一些問題,，R&S新型功率探頭采用同時測量的方式來避免這些問題。新型功率探頭在測量開啟的時候,，三個通道之中的一個通道將會是主要測量通道,，但同時所有的通道都會進(jìn)行連續(xù)測量，zui終每個通道貢獻(xiàn)不同的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行合并從而得到總的測量結(jié)果,，這樣可以保證在不同通道之間的平滑過渡,，不會出現(xiàn)通道之間的硬切換帶來的種種問題。圖2顯示了新型功率探頭的三通道結(jié)果以及每個通道主要匹配的功率范圍,。
圖2 R&S新型功率探頭三通道結(jié)構(gòu)示意圖
上面提到,，目前的功率探頭可以將測量芯片內(nèi)置到功率探頭內(nèi)部，也就是說功率探頭本身就可以完成主要的測量,，功率計主機(jī)只是起到了顯示和控制作用,。針對這種狀況，為了能夠更方便的對測量功率進(jìn)行顯示,，R&S提供多種連接顯示方式,。除了射頻功率計主機(jī)，R&S公司的信號源,、頻譜儀,、網(wǎng)絡(luò)分析儀都可以用來當(dāng)做顯示主機(jī)。甚至可以利用電腦來當(dāng)做功率計主機(jī),，這樣可以幫助用戶簡化測試方案,。新型功率探頭的連接方式示意圖見圖3。
圖3 R&S新型功率探頭連接方式示意圖
功率探頭有一種應(yīng)用場景就是遠(yuǎn)程功率監(jiān)測,，針對遠(yuǎn)程功率監(jiān)測,，傳統(tǒng)的方式都會受限于探頭與主機(jī)之間的連接線的長度。為此,，R&S性的推出NRP-Z系列功率探頭,，其中“N”代表該功率探頭支持網(wǎng)絡(luò)（Network）連接方式。典型的連接方式是利用網(wǎng)線將功率探頭連接到PoE（Power over Ethernet）路由器上,，這樣就可以通過PoE路由器訪問并設(shè)置功率探頭了,。PoE路由器與傳統(tǒng)的路由器相比,，增加了一個通過網(wǎng)絡(luò)接口供電的功能，所以功率探頭的控制和供電都是通過網(wǎng)線來實(shí)現(xiàn)的,。NRP-Z系列系列功率探頭的遠(yuǎn)程連接示意圖如圖4所示,。
圖4 NRP-Z系列功率探頭的遠(yuǎn)程連接示意圖
R&S公司所推出的NRP-Z系列功率探頭的準(zhǔn)確度、測試速度,、動態(tài)范圍的提升讓我們看到功率探頭在基本測量性能上的改善,，其多樣的連接方式和遠(yuǎn)程測量方案為我們無線電的功率測量提供了更加多樣化的解決方案。