無線頻譜分析儀的選擇
無線設(shè)備在工作時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)周期性地掛起,干擾其他消費(fèi)電子產(chǎn)品的工作（例如電臺(tái)）,或者無法完全發(fā)揮應(yīng)有的功能,這些問題都會(huì)使消費(fèi)者對(duì)它的技術(shù)水平和相應(yīng)的產(chǎn)品供應(yīng)商喪失信心。為了避免這種糟糕的情況,選擇一種能夠滿足當(dāng)今無線產(chǎn)品設(shè)計(jì)與調(diào)試需求的高性能頻譜分析儀是至關(guān)重要的,這種頻譜分析儀不僅要能夠檢驗(yàn)產(chǎn)品的真實(shí)性能,也要能夠檢測(cè)高度集成的無線發(fā)射器的功能。
無線技術(shù)的挑戰(zhàn)
在過去幾年中,用戶所接觸的產(chǎn)品功能越來越強(qiáng)大,其目的在于在移動(dòng)電話這種單一設(shè)備中集成多種方便實(shí)用的技術(shù),從而增強(qiáng)用戶的多功能體驗(yàn)。新的高速數(shù)據(jù)技術(shù),例如HSDPA/HSUPA和A版本的1xEV-DO,能夠?yàn)橛脩籼峁└鼜?qiáng)大的功能,例如廣播視頻和高速E-mail等。而且,諸如衛(wèi)星與地球視頻廣播、UWB和WLAN等技術(shù)也將集成到移動(dòng)手持式設(shè)備之中。
這種多功能集成的趨勢(shì)為設(shè)計(jì)者提出了兩大嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)：處理快速變化的帶寬分配需求,以及對(duì)高度集成的系統(tǒng)中發(fā)生的問題進(jìn)行隔離。今天,大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)只需要在固定操作狀態(tài)下進(jìn)行無線發(fā)射器測(cè)試。但是,從本質(zhì)上來看,高速數(shù)據(jù)服務(wù)的用戶模型（例如高速上網(wǎng)、收發(fā)E-mail和周期性的下載等）所需的帶寬是隨需求而實(shí)時(shí)變化的。
如果信號(hào)的峰值功耗與平均功耗的比值變化較大,這種瞬時(shí)的帶寬變化將會(huì)帶來更大的挑戰(zhàn)。當(dāng)其他的無線技術(shù)引起瞬時(shí)的電池消耗,或者當(dāng)帶外發(fā)送的信號(hào)干擾了靈敏接收機(jī)的工作時(shí),就會(huì)出現(xiàn)上述的問題。
假設(shè)某個(gè)用戶希望通過移動(dòng)電話通話,接通數(shù)據(jù)下載文件,利用UWB發(fā)送該文件到某個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備,同時(shí)通過連續(xù)視頻服務(wù)觀看世界杯,那么設(shè)計(jì)者如何確保這些功能都能夠?qū)崿F(xiàn)？要想完整地測(cè)試多功能集成的設(shè)備,設(shè)計(jì)者必須超越技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的局限,針對(duì)設(shè)備的實(shí)際工作與性能要求進(jìn)行測(cè)試。
設(shè)計(jì)者所面臨的另一個(gè)挑戰(zhàn)就是：隨著設(shè)備集成度的提高,檢測(cè)無線發(fā)射器的問題變得越來越困難。要想在頻域、時(shí)域和數(shù)字域中同時(shí)觀察某個(gè)信號(hào)路徑,可能需要多種測(cè)試儀器,因此要想把硬件和軟件的問題隔離開就變得越來越困難。在多種儀器之間以及在整個(gè)信號(hào)路徑上將信號(hào)事件之間的時(shí)間關(guān)系關(guān)聯(lián)起來,這種測(cè)試功能已經(jīng)成為調(diào)試現(xiàn)代無線設(shè)計(jì)所必不可少的一部分。
不論頻譜分析儀、示波器和邏輯分析儀的存儲(chǔ)容量有多少,它們存儲(chǔ)事件的能力都是有限的。因此當(dāng)我們需要在多個(gè)儀器之間關(guān)聯(lián)某個(gè)信號(hào)事件的時(shí)候,必須在存儲(chǔ)器存滿之前,在該事件發(fā)生時(shí)實(shí)時(shí)地隔離出所關(guān)注的信號(hào)。否則,要想在多個(gè)域之間截取某個(gè)隨時(shí)間變化的問題幾乎是不可能的。
實(shí)現(xiàn)這一功能的關(guān)鍵在于事件的觸發(fā)方式,以及以較低的延遲交叉觸發(fā)其他儀器的能力。
傳統(tǒng)工具的局限
對(duì)偽事件進(jìn)行觸發(fā)、跨測(cè)試環(huán)境捕捉事件數(shù)據(jù)、分析與時(shí)間相關(guān)的數(shù)據(jù),這些功能都是查找先進(jìn)無線設(shè)備問題根本來源的必要需求。隨著過去幾年的發(fā)展,頻譜分析儀已經(jīng)成為分析射頻傳輸特性的主要工具,選擇合適的工具能夠加快無線設(shè)計(jì)者的開發(fā)速度,提高開發(fā)能力。
基站多載波放大器和其他一些高性能無線發(fā)射器能夠利用掃頻式調(diào)諧頻譜分析儀的功能,對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)（high-dynamic-range）的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。最近,人們推出了矢量信號(hào)分析儀,從而使用戶能夠針對(duì)調(diào)制信號(hào)分析發(fā)射器的性能特征。在某些情況下,這兩類分析儀可以結(jié)合起來使用,用戶利用一套儀器不但可以觀察到高動(dòng)態(tài)范圍的信號(hào)（頻譜分析）,還可以觀察到信號(hào)的調(diào)制狀態(tài)（矢量分析）。但不幸的是,用戶無法同時(shí)觀察到這兩種信號(hào)。
早期設(shè)計(jì)的測(cè)試工具中采用的多載波放大器（MCPA）效率較低,無法傳輸1xEV-DO和HSDPA這樣的突發(fā)載波信號(hào)。這類老式的MCPA正在被采用最新線性化技術(shù)（例如數(shù)字預(yù)矯正）的新型MCPA器件所取代。由于采用了先進(jìn)的DSP以及較高數(shù)據(jù)速率的D/A轉(zhuǎn)換器,數(shù)字預(yù)矯正線性化技術(shù)能夠大大提高功放的效率,降低實(shí)現(xiàn)所需的成本。
