系統(tǒng)設(shè)計階段

在新技術(shù)研發(fā)的初期階段,所面臨的典型挑戰(zhàn)主要包括可利用的專用測試測量設(shè)備較少以及需要保護知識產(chǎn)權(quán)。

安捷倫MXA的操作系統(tǒng)為Microsoft XP Windows Pro,它可以支持MATLAB這個非常流行的軟件工具。安捷倫還在MXA上提供MATLAB驅(qū)動程序,故可以在一臺儀器中就可以方便地創(chuàng)建和運行定制的測量程序。

除了MATLAB之外,MXA分析儀上還可以運行安捷倫89601A矢量信號分析儀(VSA)軟件。這套軟件是業(yè)界領(lǐng)先的調(diào)制分析軟件,能夠提供強大的功能和靈活性。該VSA軟件可以容易地與ADS(安捷倫高級設(shè)計仿真系統(tǒng))相結(jié)合,從而可以在仿真和現(xiàn)實設(shè)計之間搭建簡單且可靠的鏈接。

開放的Windows XP專業(yè)版操作系統(tǒng)使得設(shè)計師能夠以比以前高得多的效率將信號分析儀與定制的測試程序以及仿真工具連接到一起,從而加快了系統(tǒng)設(shè)計的每個階段。MXA還提供先進的連通性,如LAN、LXI Class C兼容版、USB2.0(A和B)以及傳統(tǒng)的GPIB。

產(chǎn)品研發(fā)階段

從信號分析的角度出發(fā),在產(chǎn)品研發(fā)階段可以發(fā)揮作用的范圍包括設(shè)計驗證、質(zhì)量保證(QA)和故障分析定位等三個領(lǐng)域。信號分析儀在每一個領(lǐng)域中的作用:

1) 設(shè)計驗證

確保設(shè)計符合規(guī)范的要求并能夠與其他設(shè)備互聯(lián)。規(guī)范測試要求功率和頻譜測試,而互操作性測試(或符合性測試)要求功率測試,頻譜測試和調(diào)制解調(diào)分析測試。在像W-CDMA、移動WiMAX等主流技術(shù)中,MXA提供全面的一鍵式/SCPI兼容性測試應(yīng)用。測量應(yīng)用包括互操作性測試、性能測試以及符合性預(yù)測試所需的最新標準建立和測試能力。測試驗證測試的執(zhí)行可以自動也可以手動完成。安捷倫基于公司常年積累的無線通信應(yīng)用方面的經(jīng)驗,為MXA設(shè)置了直觀的圖形用戶接口或GUI。儀器還內(nèi)置了一個靈活的、根據(jù)內(nèi)容查找的幫助系統(tǒng),幫助工程師快速掌握儀器的操作并可方便地書寫測試程序。

圖A:內(nèi)含89601A矢量信號分析軟件的安捷倫 N9020A MXA信號分析儀 。  

2) 質(zhì)量保證

在QA階段,典型的挑戰(zhàn)是如何控制測試所用時間。因為為了確保產(chǎn)品的質(zhì)量等級,需要在連續(xù)地細微改變產(chǎn)品溫度的條件下對設(shè)備進行多次反復(fù)測試。

目前的絕大多數(shù)無線信號都是突發(fā)或時變信號,常用的方案是利用時間選通門進行頻譜分析。這種方法只掃描確保信號有效所需的頻率。因而大大地減少了測量時間。MXA有一個特色功能,即分屏模式。該模式可以同時觀察時域和頻域,從而可以很容易地選擇合適的選通門來進行時間選通測量。見圖B。

另一種常用的方法是列表掃描。用這種方法配置分析儀來進行一系列的單點測量。因此,無需對每一次的重復(fù)測量進行重新配置,分析儀可以根據(jù)該列表進行測量。

MXA除了提供時間選通測量和列表測量之外,還有最快的調(diào)諧,測量和數(shù)據(jù)傳遞時間,并具有很好的可重復(fù)性,所有這些都是依靠全數(shù)字IF和14位ADC來實現(xiàn)的。

3) 故障定位

故障定位需要豐富的創(chuàng)造力和想象力,特別是在遇到數(shù)字調(diào)制方面的問題時。現(xiàn)實中沒有那種方案可以直接實現(xiàn)故障定位。不過,卻存在成功率最高的方案。該定位過程包括下面四個監(jiān)測要點,即帶內(nèi)寄生或無用信號、信道內(nèi)頻譜和功率、分析基本的數(shù)字解調(diào)、以及高級和特定格式解調(diào)的分析。

理想的分析儀應(yīng)該能夠從各個方面提供一系列的信息。全校準、頻率高達的預(yù)放大器和先進的頻標,6條基線以及同步檢波器,所有這些都使得MXA非常適合上述第一個監(jiān)測要點。MXA與矢量信號分析軟件相結(jié)合,可以覆蓋上述的2-4類監(jiān)測要點。MXA為產(chǎn)品研發(fā)提供了強大的故障定位工具。

圖B:帶有移動WiMAX信號的SEM測量的時間選通測試中的分屏模式。    

試生產(chǎn)和批量生產(chǎn)階段

來自研發(fā)部門的技術(shù)過渡越平穩(wěn),制造團隊就會越成功和越快速地實現(xiàn)量產(chǎn)。在研發(fā)和生產(chǎn)階段都使用相同的分析儀,能夠確保測試算法的一致性。如果在生產(chǎn)階段使用不同的測試設(shè)備,有時會導(dǎo)致測試結(jié)果的不一致,從而影響量產(chǎn)的速度。MXA本身作為一款中檔產(chǎn)品卻具有優(yōu)異的速度、性能和可用性,從而使得該設(shè)備比較適合于制造領(lǐng)域。如果僅需要功率和頻譜測量,MXA可以提供一套具有一系列常規(guī)測量的“功率套件”,該套件具有20多項標準預(yù)設(shè)置,例如信道功率、占據(jù)帶寬(OBW)、相鄰信道功率(ACP)以及頻譜輻射掩蓋(SEM)等。

而當(dāng)產(chǎn)量增加時,將會面臨減少測試時間的更大壓力,以便降低成本并捕捉其他商業(yè)機會。目前MXA是市場上速度最快的信號分析儀,這并非只是指某個偏僻的指標,各方面的指標都是如此。例如:

1. 模式/測量開關(guān)<75ms

2. 輝標峰值搜索<5ms

3. 中心頻率調(diào)諧和傳輸數(shù)據(jù)<51ms

4. 快速W-CDMA ACLR<14ms

5. W-CDMA調(diào)制精度<850ms

除了上述之外,還可以進行優(yōu)化,來實現(xiàn)沒有動態(tài)范圍折衷的更快速的測量,利用全數(shù)字IF可以實現(xiàn)10%,即160RBW的步進的精細調(diào)整,2dB步進的機械衰減器,1dB步進的電衰減器,可選擇的掃描或FFT頻譜分析功能。如果需要在單基線上測量多路突發(fā)信號,計算/壓縮基線數(shù)據(jù)查詢(Calculate/Compress Trace Data Query)功能,可以利用一行SCPI指令來實現(xiàn)長基線的壓縮和十分段處理,以便只提取或返回所關(guān)注的數(shù)據(jù)。

總結(jié)

對于目前測試所面臨的一些挑戰(zhàn),利用新一代的信號分析儀可以在產(chǎn)品生命周期的每個階段提供測試幫助。上面提到的一些例子能夠?qū)υS多測試和測量環(huán)境有所幫助。安捷倫的N9020A MXA信號分析儀是人們期望的新一代中檔信號和頻譜分析儀。該分析儀速度比現(xiàn)有的其他分析儀快30～300%。MXA的覆蓋頻率高達。在同類型中能夠提供較佳性能,例如+15dBm TOI,-154dBm/Hz DANL以及78dB W-CDMA ACLR動態(tài)范圍。MXA能夠縮短產(chǎn)品研發(fā)的每個領(lǐng)域的研發(fā)時間。更重要的是,在不同的地方使用相同的儀器能夠?qū)崿F(xiàn)更高的效率,從而改善TTM。

作者:Taka Hando

產(chǎn)品行銷工程師

thando@

安捷倫科技