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基于CMP180的WLAN Dynamic EVM测量方法


  来源: 罗德与施瓦茨中国 时间:2022-06-15 编辑:清风
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为了最大化功放效率,功率放大器必须能工作在快速的开启与关闭模式下。但是对于功率放大器的这种快速的开启会影响信号帧的Preamble部分,从而对于信号解调造成影响。如图1所示,针对802.11ax的HE-SU这种帧结构,其Preamble部分包括L-STF, L-LTF, L-SIG, RL-SIG, HE-SIG-A, HE-STF, HE-LTF等多个部分,根据不同的帧格式,Preamble的长度约为几十微秒到一百微秒左右。所以针对器件测试,通常使用动态EVM来衡量功率放大器在这种频繁开关下的信号质量。


本文给大家介绍一种基于CMP180进行动态EVM测量的方法。


图1.Wifi6 HE_SU帧结构


利用R&S的波形生成工具,可以对相应的帧结构的内容和格式进行配置,生成符合要求的波形文件用于测试。这里我们可以对信号的PHY和MAC层的信息进行配置。


图2.利用WinIQSim2生成波形


为了模拟功率放大器的这种开关的效应,需要通过一个ON–OFF开关信号来控制直流电源对功率放大器进行供电和断电,即可快速开启或关闭功率放大器。当这个信号处于开启时功率放大器就工作,当这个信号关闭时功率放大器就关闭,我们把这个信号称为功率放大器的使能信号,即功率放大器EN信号。它其实是控制功率放大器直流供电的一个控制信号,即如下的蓝色部分。其中:


1. T1是整个功率放大器系统电路的响应时间,一般在1us以内。企业可以根据自己的产品特性进行配置,这个时间越短,功率放大器响应就越快。


2. T2是波形文件的持续时间,即Waveform duration。


3. T3实际上是功率放大器的供电关闭和基带信号播放完成之后的时间差。


4. T4是功率放大器的关闭时间。


图3.PA使能信号和波形信号时序图


下面简单介绍一下如何使用R&S的波形生成工具生成具有50% Duty Cycle的波形以及相应的” PA (Power Amplifier)EN”信号。


在WinIQsim2中配置相应的WLAN规范标准,Transmission mode,PPDU数据中的相关配置,例如MCS,A-MPDU等参数,软件就可以计算出Waveform的长度,如图1所示在HE-160MHz,MCS11,Data Length= 11670 Byte的情况下,波形长度为0.1248ms,此时在frame Blocks中配置Idle Time,即可得到50% 的Duty Cycle。


配置PA_EN Signal,这里实际上是对波形设置相应的Marker信号,该Marker信号一方面用于使能功率放大器,另外一方面用于CMP180动态EVM测量的触发,建议这里配置成除了Marker1以外的触发,因为CMP180的默认Marker1是Restart Marker。信号采样率为240MHz,1us即需要配置240sample作为Marker偏移,Rising Edge需要提前,所以配置为-240 Samples,Falling Edge在 frame Active之后,所以配置为+240 Samples。在配置好了之后,还可以使用ARB Toolbox的工具去检查一下波形文件以及PA_EN信号的配置。


图4.Idle  Time配置


图5.PA_EN配置


图6.PA_EN波形


在完成波形文件配置之后,就可以跟实际功率放大器连接进行测试了,图7展示了实际功率放大器的连接示意图。


图7.实际PA测试 Setup


测试配置方面,CMP180使用GPRF Generator加载刚才配置的波形文件,如图8所示,CMP180产生了一个6980MHz,输出功率为 -10dBm的HE_160信号。


关键词:综测仪 CMP180 WLAN Dynamic EVM 测量方法    浏览量:3685

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