一.5G NR、WiFi 7提升射頻功放測試難度

隨著5G和Wi-Fi 7等新一代無線通信技術(shù)的逐步演進(jìn)，射頻功率放大器的測試也面臨著越來越大的挑戰(zhàn)，例如帶寬信號的變化由原先的窄帶信號 MHz級別變?yōu)閷拵盘柊費Hz級別，載頻范圍變化從低頻向更高頻段演進(jìn)（5G信號除了6GHz以下頻段外還增設(shè)了毫米波頻段），調(diào)制方式上也采用了更高階調(diào)制（Wi-Fi 7信號加入4096QAM調(diào)制）等。因此，在測試過程中對測量儀器的要求更高，需要更精確的測量和校準(zhǔn)，以保證系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

作為典型的非線性器件，功放面臨效率和線性度的矛盾：一方面，功放工作在高效率區(qū)時產(chǎn)生嚴(yán)重的非線性失真，增大解調(diào)信號的誤碼率并造成帶外頻譜泄漏，干擾鄰道通信用戶；另一方面，保證線性度則意味著高回退，功放效率和輸出功率下降，帶來成本和散熱兩大問題。為了解決這一問題，目前業(yè)界系統(tǒng)設(shè)計人員普遍采用額外的線性化技術(shù)，例如數(shù)字預(yù)失真技術(shù)（DPD）來補償功放的非線性失真，從而提高線性度。同時，結(jié)合動態(tài)電源DPS技術(shù)（如包絡(luò)跟蹤ET）來提高效率。

二.如何解決功放測試

下面將帶你快速了解是德科技基于X系列測量應(yīng)用軟件（以下簡稱X-app）N9055EM0E的寬帶功放測試解決方案。X-app N9055EM0E除了傳統(tǒng)的PA RF特性測量外，還支持用戶做實時的閉環(huán)功放數(shù)字預(yù)失真DPD測試，以及包絡(luò)跟蹤ET測試。

關(guān)鍵詞：功率放大器，數(shù)字預(yù)失真（DPD），包絡(luò)跟蹤測試（Envelope Tracking）

X-app N9055EM0E從以下九個方面帶你輕松應(yīng)對5G NR，WLAN寬帶功放測試挑戰(zhàn)。你將體驗到更快的測試速度，更靈活便捷的測試流程以及更高精度、更穩(wěn)定的測量結(jié)果：

01.支持用戶儀器平臺選擇的靈活度，針對模塊化儀器和臺式儀器給出兩套解決方案

? 方案一：基于Keysight 臺式儀器信號發(fā)生器加X系列信號分析儀（如VXG M9484C + UXA N9042B），單表測量頻率范圍支持到最高54GHz，2.5GHz分析帶寬。

Figure 1寬帶功放數(shù)字預(yù)失真測試方案一：Keysight臺式儀器信號發(fā)生器加X系列信號分析儀。

? 方案二：基于Keysight 模塊化儀器PXI矢量收發(fā)信機（模塊集成了信號源VSG 和分析儀VSA），硬件型號如M9415A，單表測量頻率范圍支持到最高12GHz，1.2GHz分析帶寬。

Figure 2寬帶功放數(shù)字預(yù)失真測試方案二：Keysight模塊化儀器PXI 收發(fā)信機。

02.提供多種數(shù)字預(yù)失真DPD算法，包括：

? 提供通用數(shù)字預(yù)失真模型：例如查表法(Look-Up Table)，記憶多項式(Memory Polynomial)， Volterra級數(shù)多項式

? 提供Keysight創(chuàng)新的更高精度的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真算法 – 迭代學(xué)習(xí)控制數(shù)字預(yù)失真（Iterative Learning Control DPD）

? 支持導(dǎo)入用戶自定義MATLAB數(shù)字預(yù)失真算法

03.支持同一界面下展示多次迭代的數(shù)字預(yù)失真DPD前后比對測量結(jié)果，包括：

? AM/AM，AM/PM，矢量誤差Delta EVM。

? 鄰道泄漏比ACPR，輸入輸出功率Power，增益Gain，峰均比PAPR等。

? 購買相對應(yīng)X系列測量應(yīng)用軟件license即可輕松在同一界面下獲得調(diào)制信號DPD前后的解調(diào)信號的矢量誤差Demod EVM：支持5G NR 3GPP最新定義的測試標(biāo)準(zhǔn)信號甚至可測多個子載波信號，WLAN(11ac/ax/be)最新標(biāo)準(zhǔn)信號，LTE等信號。

Figure 3X系列N9055EM0E功放測量應(yīng)用軟件測試界面

Figure 3展示了測試案例- 5G NR 100MHz信號經(jīng)Keysight DPD算法后測量指標(biāo)ACPR，EVM顯著提升：EVM由3.71%提升到0.4%，ACPR Lower由-38.42dBc提升到-54.1dBc，ACPR Upper由-38.24dBc提升到-54.4dBc。

04.支持WLAN 信號的動態(tài)EVM測試，可以設(shè)置Burst Mask來進(jìn)行功放的開關(guān)信號配置，從而控制直流電源對功放進(jìn)行供電和斷電，即可快速開啟或關(guān)閉功放。

Figure 4 X-app N9055EM0E功放測量應(yīng)用軟件PA使能信號配置。

Figure 4 X-app N9055EM0E功放測量應(yīng)用軟件PA使能信號Burst Mask控制：T1為功放供電開始響應(yīng)時間，T2為波形文件持續(xù)時間，T3為功放供電關(guān)閉和基帶信號播放完畢后的時間差，T4為功放關(guān)閉閑置狀態(tài)時間。

05.支持功率點掃描測試，并給出各功率點下的DPD測試結(jié)果

Figure 5X-app N9055EM0E功放測量應(yīng)用軟件功率點掃描Power Sweep，可設(shè)置功率點門閥值并開啟DPD

06.支持導(dǎo)入多種格式波形文件以及參考信號在線處理。

? 支持導(dǎo)入由Keysight信號生成軟件Signal Studio生成的波形文件，或用戶自定義波形文件（txt, csv, bin, hdf, MATLAB文件等格式）。

? 支持對參考信號文件做在線處理包括CFR(波峰因子降低)，OSR（超采樣）。

07.支持允許將外部附件的S參數(shù)文件導(dǎo)入，在數(shù)字域?qū)y試鏈路外部附件的頻響進(jìn)行實時修正。

08.支持以下數(shù)字預(yù)失真測試結(jié)果導(dǎo)出：

? 數(shù)字預(yù)失真模型文件提取

? 功放模型文件提取

? 預(yù)失真波形提取

09.支持參考信號和包絡(luò)信號自適應(yīng)同步的包絡(luò)跟蹤ET測試，針對模塊化儀器和臺式儀器給出兩套解決方案。

Figure 6功放包絡(luò)跟蹤ET測試方案一：Keysight臺式儀器信號發(fā)生器兩通道VXG加X系列信號分析儀

Figure 7功放包絡(luò)跟蹤ET測試方案二：Keysight模塊化儀器 PXI收發(fā)信機加PXI AWG M3202A