毫米波(mmWave)频率的宽带5G技术使许多急需数据的新应用能够以比有线连接更快的速度运行,并为比以往任何时候都更多的人服务。对于终端用户来说,这是一个有希望的消息。然而,在您看到这些好处之前,需要完成一些关键的工作。5G技术为设计、测试和将毫米波5G设备推向市场的工程师带来了一系列严峻的测试挑战。
为新的无线标准实施验证或生产测试策略是困难的,而且随着5G新无线电(NR)等更新的无线标准和技术的复杂性不断增加,这一过程变得越来越困难。这包括更宽、更复杂的波形,测试点的指数增长,以及需要波束形成和相控阵天线等技术的限制性链路预算。
作为工程师,您不能再依赖于用于4G LTE的测试仪器。您需要配备更强大的测试平台,测试仪器可以处理24至44 GHz的5G波形,以表征和测试新型芯片的性能。其中包括多通道前端模块、混合波束形成器和带有8个、16个或更多天线元件的封装天线(AiP)设备。更复杂的是,许多新型芯片都需要无线(OTA)测试解决方案,因为它们的高水平集成消除了任何可访问的RF连接器。
如果在5G测试中不能迅速采取行动,无法对平台进行改进,可能会导致你试图用现有的、但速度缓慢且成本高昂的测试技术来描述、验证和测试新的毫米波5G芯片,这些测试技术最初是为非常不同的行业和应用开发的,比如毫米波雷达、航空航天和军事系统。测试解决方案必须专为商业半导体应用而设计,而且它们必须经得起未来考验,因为5G技术将继续发展。
随着无线行业朝着在5G上构建一个互联世界的方向迈进,该行业痛苦地意识到,使用高带宽信号、覆盖更多频段、测试没有接入RF连接器的波束形成设备,比使用4G设备更具挑战性。
作为一种给测试工程师提供成本高效、可靠和高吞吐量的5G设备生产测试设置的实际方法,国家仪器(NI)设计了毫米波矢量信号收发器(VST),将其集成到NI半导体测试系统(STS)中。5G毫米波STS配置支持多达8个毫米波VST仪器,集成中频功能和多达72毫米波端口,高度并行测试仪配置优化了误差矢量幅度(EVM)性能。
随着产品复杂性的上升和开发进度的收紧,保持测试特性的每一个方面都需要采用快速的、紧密集成的、软件驱动的测试和测量方法。
David Hall是半导体市场营销的主管国家仪器(NI)。