5G设备测试5挑战

5G设备设计工程测试工程亟需准确、快速经济高效测试解决方案确保新型设计可靠性。了解5G IC测试最大挑战及其解决方案。

5G新空口波形

1.波形变得更宽复杂。

5G新空口包含两种不同的波形:

  • 下行循环前缀OFDM(CP-OFDM)和上行CP-OFDM
  • 上行离散傅里叶变换扩频OFDM (DFT-S-OFDM);该波形与LTE的单载波频分多址接入系统(SC-FDMA)类似

 

从事5G设备测试的研究人员和工程师面临着在设计和测试台之间创建、分布和生成5G波形的新挑战。工程师需要处理高度复杂、符合标准的上行链路和下行链路信号,这些信号的带宽比以往任何时候都大。还包括各种不同的资源分配;调制和编码集;解调、探测和相位跟踪信息;以及单载波、连续和非连续载波聚合配置。

 

选择符合5G标准的工具,以生成和分析所需的波形,并在不同测试台之间共享这些波形,以充分分析DUT的特征。

宽带测试平台

2.必须使用线性仪器,同时能够经济高效覆盖广泛频率范围。

尽管在航空航天和军事等行业中,RF工程师一直在努力开发专用的毫米波测试系统,这些系统往往造价不菲,但对于面向大众市场的半导体行业来说,目前尚未有合适的毫米波测试系统。工程师需要经济高效的测试设备来配置更多测试台,以缩短上市时间。这些新型测试台必须支持高度线性化;在大带宽范围中,具有严格的幅度和相位精度;低相位噪音;广泛的频率覆盖范围,适用于多频段设备;以及测试与其他无线标准共存的能力。除了功能强大的硬件,基于软件的模块化测试和测量台也能够快速适应新的测试要求。 

 

投资可评估现有频段和新频段性能的宽带测试平台。选择既能与当前标准兼容又能适应标准发展的仪器。

多频带功率放大器、低噪声放大器、双工器、混频器的测试系统

3.特性分析验证需要大量测试。

处理低于6 GHz和毫米波频率的宽信号需要对RF通信组件进行更高级别的特性分析和验证。工程师不仅要测试多频带功率放大器、低噪声放大器、双工器、混频器和滤波器的创新设计,还要确保全新和改进后的RF信号链支持4G和5G技术同步运行。此外,为了克服巨大的传播损耗,毫米波5G需要波束成形子系统和天线阵列,这需要快速可靠的多端口测试解决方案。

 

确保测试系统能够处理多频带和多通道5G设备,以满足波束成形器、FEM和收发仪的需求。

大规模MIMO和波束成形系统的空口测试

4.大规模MIMO波束成形系统测试使得传统测量空间依赖非常高。

5G波束成形设备工程师面临的挑战是分析传输和接收路径的特性并提高TX和RX的互易性。例如,随着发射功率放大器进入压缩区,它会引入幅度、相位失真和其他热效应,而接收路径的LNA并不会产生这些现象。另外,移相器、可变衰减器和增益控制放大器以及其他器件的容差可能导致通道之间的相移不均匀,从而影响预期的波束图型。测量这些影响需要空口(OTA)测试程序,使TxP、EVM、ACLR和灵敏度等传统测量具有空间依赖性。

 

OTA测试技术能够在快速精准地控制运动的同时进行RF测量,让您可以在预期的时间内准确地分析5G波束成形系统的特性。

ATE​平台

5.批量生产测试需要测试系统能够快速、高效进行扩展。

新型5G应用和行业垂直领域的发展,导致制造商每年需要生产的5G组件和设备的数量呈指数增长。制造商需要提供快捷方法来校准多个RF路径和新设备的天线配置,加速OTA解决方案以实现可靠、可重复的制造测试结果,从而克服挑战。然而,对于RFIC的批量生产,传统的RF测试室可占用大部分生产空间,破坏材料处理流程,并增加资本支出。为解决这些问题,支持OTA的IC插座(带集成天线的小型RF外壳)现已上市。这些器件以紧凑的外形提供半导体OTA测试功能。 

 

选择一个可将实验用5G仪器扩展到生产现场的ATE平台,简化特性分析和生产测试之间的数据关联。

技术白皮书


进行5G半导体测试工程指南

我们知道测试宽带5G IC非常有挑战性,因而撰写了“5G半导体测试工程师指南”来帮助您解惑。如果您是sub-6 GHz以下和mmWave IC测试工程师,经常需要在时间、成本和质量之间进行权衡,那么本指南正是您所需的。该指南包含了大量图解,并介绍了推荐的测试步骤以及避免常见错误的注意事项。

 

讨论主题包括:

  • 宽带5G下行链路和上行链路OFDM波形处理
  • 配置宽带测试台,以覆盖广泛的频率范围
  • 5G波束成形中常见的误差源
  • 更快速进行无线收发测试
  • 毫米波RFIC批量生产测试解决方案

创新的5G测试解决方案

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