Увеличение полосы частот и расширение динамического диапазона предопределяют рост количества контрольных точек, необходимых для определения характеристик при производстве входных каскадов новейших радиосистем (RFFE). Активное управление временем и стоимостью испытаний при сохранении высокого качества в настоящее время важно, как никогда.
Обновление инфраструктуры и пользовательского оборудования для поддержки стандарта 5G сейчас является одной из самых горячих тем в области телекоммуникационных технологий. Вы поставляете высокочастотные входные каскады для новейших радиосистем, обеспечивающих беспроводную связь. Ключевыми аспектами успеха в этой высококонкурентной области являются время вывода новой продукции на рынок и проектирование изделий с учетом требований испытаний с целью оптимизации производственных затрат. Вы работаете над ускорением процесса определения характеристик и изготовления продукции в заданных технических и финансовых условиях. Высокая скорость испытаний не является для вас чем-то новым. Но для дальнейшего сокращения производственного цикла требуются новые идеи по повышению пропускной способности испытаний с целью определения характеристик устройств.
Параллельное выполнение измерительных задач с использованием быстродействующего радиочастотного оборудования в сочетании с многопоточной оптимизированной обработкой сигналов с помощью наших испытательных процедур на основе сервера R&S®SBT обеспечивают достаточный задел как по скорости исполнения, так и по масштабируемости для повышения эффективности использования приборов.
Рассмотрим этот процесс шаг за шагом
Традиционные процедуры определения характеристик и производственные операции выполняются на каждом этапе испытаний последовательно. После завершения одного шага наступает черед следующего. Сокращение времени испытаний часто сопровождается уменьшением их глубины или точности, что может привести к росту частоты отказов при последующей эксплуатации.
Для исключения снижения точности и сохранения необходимого уровня качества для каждого шага или подзадачи установлено определенное минимальное время. В высокочастотных измерениях обычно существует некий компромисс между размером динамического диапазона и временем развертки, который непосредственно определяет точность измерений и скорость проведения испытаний.
В типичной процедуре определения амплитудных и частотных характеристик на каждом шаге выполняется один и тот же тест. Возможно, стоит изучить продолжительность каждой подзадачи, чтобы выяснить, где теряется время.
Рассмотрим конкретный пример создания характеристической карты модуля вектора ошибок (EVM) в частотной и амплитудной областях
Для получения результатов в каждой точке контроля амплитуды и частоты требуется выполнение различных подзадач. Для достижения наилучших характеристик необходимо настроить радиочастотный вход устройства захвата, а затем записать сигнал. Затем записанный сигнал обрабатывается для расчета модуля вектора ошибок. При работе с 5G это может занять довольно много времени, так как это сигнал со сложной структурой.
Во время расчета EVM радиосистема обычно простаивает.
Вместо того, чтобы выполнять каждую подзадачу последовательно, стоит поискать возможности параллельного выполнения. В нашем примере мы идеальным образом разделяем сбор данных радиочастотным прибором и оценку I/Q-данных для получения EVM.
На практике устройство захвата автоматически нормализует и отбирает радиочастотные данные (подзадачи 1 и 2). Полученный файл I/Q-данных передается на сервер для дальнейшей обработки, при этом прибор может перейти к следующему этапу определения характеристик по частоте и амплитуде.
Такой подход значительно увеличивает коэффициент использования измерительного прибора, обеспечивая лучшее использование капиталовложений и сокращая время проведения испытаний.
Поскольку расчеты EVM проводит мощный сервер с многоядерным процессором, становится возможным одновременное выполнение нескольких измерительных заданий. Система испытаний на основе сервера R&S®SBT автоматически выполняет обработку пакетов данных и планирование заданий.
Распараллеливание + несколько записывающих устройств
Входные каскады 5G могут включать в себя несколько ВЧ-выходов для крупных систем, использующих технологии MIMO и диаграммы направленности. Высокоинтегрированные устройства удовлетворяют эту потребность, предлагая четыре или более радиочастотных каналов. Чтобы повысить скорость проведения испытаний, в идеальном случае несколько ВЧ-устройств захвата должны одновременно записывать данные на нескольких портах испытуемого устройства — это улучшит распараллеливание. Каждое устройство захвата отправляет полученные данные на сервер для расчета EVM. За решение остальных задач отвечает R&S®SBT, обеспечивая максимально быстрое получение результатов.
Проведем конкретное испытание, чтобы оценить результаты
Рассмотрим оценку входного каскада 5G в 59 амплитудных точках. Для каждой точки мы рассчитываем коэффициент утечки мощности в соседний канал (ACLR), модуль вектора ошибок (EVM) и спектральную маску излучения (SEM) для 5G при полной загрузке в полосе 100 МГц (10 мс). Мы используем измерительные приборы среднего уровня — векторный генератор сигналов R&S®SMBV100B и анализатор спектра и сигналов R&S®. Традиционный подход, при котором все подзадачи выполняются последовательно, очевидно, занимает больше времени. Отделение записи радиочастотных сигналов от оценки данных ускоряет процесс. В зависимости от возможностей ПК или сервера задания расчета результатов выполняются параллельно. Этот эффект хорошо масштабируется с ростом производительности и количества ядер доступных процессоров. Наши измерения показывают, что коэффициент улучшения меняется в интервале от 3 до 5 и более, что дает возможность более чем в 5 раз ускорить выполнение процедуры оценки характеристик испытуемого устройства.
Сочетание подхода к испытаниям, основанного на использовании сервера R&S®SBT, и быстрых приборов для измерения ВЧ-сигналов позволяет значительно сократить время определения характеристик испытуемых устройств и ускорить проведение производственных испытаний без ущерба для чувствительности, охвата, точности и повторяемости испытаний, а также повысить эффективность использования оборудования и сократить затраты. Кроме того, предлагаемый подход повышает пропускную способность производства и сводит к минимуму время определения характеристик.
Сопутствующие товары
