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是德科技全新UXR毫米波信号分析仪助力超宽带应用


  来源: 是德科技KEYSIGHT 时间:2020-04-08 编辑:清风
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伴随人类科技和文明的发展的一直是从信息到物质文明再到人类本身的沟通和交流史,虽然这三者的沟通和交流史在人类文明史的不同阶段分别呈现不同形态和进度。

这也可以解释英文单词 “Communication”不仅代表了交通也有通信的含义,而交通本身不仅包括物质也包括人。近几年来,虽然全球化的步伐受很多政治因素干扰有放缓趋势,然而从人类文明的长期进程来看全球化依然是不可逆的。

因此人类的通讯技术也正在迈向更高带宽(传递更多信息需要更大容量),并向更高频点(低频空间已经被占据)空间迈进。


当前为应对空前疫情,我国正在推动新型基础设施建设(简称:新基建),指以5G、人工智能、工业互联网、物联网为代表的新型基础设施,本质上是信息数字化的基础设施。


万物互联与信息传输速率在数量级上的倍增依赖于日益增大的信号传输带宽,而高达几百MHz甚至GHz量级的信号带宽往往只能发生在更高的频段。因此,高频大带宽的射频系统开发与验证成为新一代通信应用实现的先决条件。


图1 下一代超宽带热点通信标准


5G和宽带卫星系统就是新一代通信应用的两个代表,前者解决了热点区域的高速传输,后者致力于全球无盲点覆盖。两者的结合能够实现天地互联,同时两者的系统开发与验证过程中也面临着同样的难题:如何方便而准确地在微波甚至毫米波频段进行超宽带信号解析?


传统上微波频段,甚至射频段信号分析都是频谱分析仪的主场。频谱分析仪的带宽能做到多宽,那么你能看到的信号带宽就是多宽。


过去几年时间, 频谱分析仪也是在努力地追赶时代的步伐: 从25MHz覆盖LTE, 到160MHz覆盖802.11ac, 直到510MHz/1GHz覆盖5G的单载波或者两载波分析。


但是奈何时代的步伐还是太快:低轨宽带卫星星座在全球风起云涌,V频段高达4GHz带宽的可用频谱为卫星系统工程师提供了充分的想象空间:卫星通信终于也可以像5G那样每载波用上400M带宽了,挤一挤咱还能实现8个载波排排坐,那谁再也不用担心我的速率跑不过地面了。


理想很丰满,现实很骨感。这么大的载波数量,又是OFDM调制的信号格式,功放出来的信号质量能好吗?EVM能到多少?峰均比能到多少?能做DPD吗?

这些指标直接决定了功放的输出功率能到多少,也就决定了系统的整体性能。工程师习惯性地想到频谱仪,但是频谱仪这次是真的有点吃力了。EVM解调好歹可以对带载波逐个分析不受影响,但是峰均比可得4GHz全带宽采下来计算才行啊。如果要做DPD,按照最少3倍带宽的要求,得超过10GHz带宽才够格……


是时候请出硬核示波器帮你解决这个超宽带的烦恼了。

示波器在射频分析领域一直是替补队员的角色。偶尔上场也是给频谱仪打打下手,比如利用频谱仪先下变频,然后宽带中频信号再送给示波器分析:

图2 典型频谱仪配合示波器宽带信号测量系统


为何示波器不能充当射频分析的首发队员而非得藏在频谱仪后面?


因为过去示波器在射频分析领域有三宗原罪:

示波器性能不够:

射频工程师开口几个指标:底噪,相噪和动态范围。这几个指标个个都戳中示波器的痛点。

示波器速度太慢:

示波器普遍采用直接采样,所以采样率跟信号频率直接相关;频谱仪采用下变频再采样的工作方式,因此采样率只和带宽有关,和频率无关。因此分析频率越高,示波器的速度劣势表现得更为明显。

示波器太贵:

即便有些时候迫于带宽的刚性需求而考虑示波器方案的时候,高频示波器动不动大几十万美金的价格也让人望而却步。我是想干这个事,但是我没准备这么多钱啊……


现在,横空出世的UXR示波器系列产品,终于推翻了上面三座大山,可以在毫米波宽带信号分析领域登堂入室:

关键词:是德科技 毫米波信号分析仪 测试 测量    浏览量:988

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