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改善高速射频元件的出产测验办法

在RF接收器(RX)的开发过程中,我们的团队发现其性能曾接近客户要求的极限。为了满足更大的挑战,对接收器的性能要求也不断提高。我们需要准

在RF接收器(RX)的开发过程中,咱们的团队发现其功用曾挨近客户要求的极限。为了满意更大的应战,对接收器的功用要求也不断提高。咱们需求精确地挑选挨近需求极限的设备,假如不是好的设备,咱们坚决不会运用。这就需求一个精确、牢靠的测验程序,而且对出产环境来说具有本钱效益。

经过将比特误码率-信噪比(BER/SNR)相关联,让在甚高频(VHF)接收器中测验ACR(相邻信道按捺)成为或许。关于任何设备的元件测验,从实验台转到出产流程中的自动测验设备(ATE)上都将面对很大的应战,而将高速RF设备的测验转至出产环境中却彻底是令人怯步的。为了便于甚高频RF接收器在出产环境中的测验,您可以运用一种将误码率和信噪比与ACR相关联的技能。此项技能专为自动测验设备开发,可大大削减测验时刻和内存需求,一起确保高度牢靠的测验成果。

为了将实验台设置顺畅转至预期的自动测验设备上,并使其坚持较强的关联性,咱们进行了翔实的测验。首要的问题是,咱们在实验台上运用了基带设备,以便经过降频转化接收到的数字RF信号,而一个设备的好坏取决于比特误码率的成果。为了处理这个问题,ACR成为挨近容许公役的规范,它需求两个RF信号发生器用于实验台的设置。因为这是个杂乱的测验办法,咱们不行能在自动测验设备环境中彻底仿制实验台的设置,所以需求为大批量出产测验找到新的测验技能。

相邻信道按捺测验
VHF接收器的ACR功用依据一系列的机制,包括镜频按捺、相位噪声以及互调失真功用。一切这些都是交互的,不能孤登时对待。

针对甚高频接收器的方针运用运用编码正交频分多路复用(COFDM)信号,该信号包括多个载波(许多元件在不同频率),且他们会相互影响。惋惜的是,运用单或双声调精确地测验这些副载波的交互影响是不行能的。因而,咱们开发了一种技能,这种技能在不必要的相邻信道运用代表信号,并在需求的信道中丈量生成的噪声以作为成果。
咱们首先将接收器调整到较低的、需求的信号水平,以此开端咱们的ACR测验,然后使得另一个信号呈现在其相邻信道(或许下方)。

当相邻信道中的信号功率降低了所需信道中的信号,使其超越比特误码率规则规模时,就可以到达功用极限。因而,当超出比特误码率规模时,ACR是所需功率和相邻功率之间的不同地点。与用于实验台测验设置相同的调试计划,经过在自动测验设备上设置一个频率生成器,咱们可以实在地比较体系功用。

调制波形(DOFDM)
大多数实验设置运用调制技能,犹如实在的运用程序,例如一个程序包括几个数据包或数据帧。因为测验时刻和硬件内存的束缚,在自动测验设备上追溯并丈量这些数据是不现实的。关于这个运用,一个完好的数据帧将展示96ms的传输时刻并需求12Mbytes的内存。因而,咱们决议运用数据的两个符号来描述调制信号。这相当于大约320kbytes的内存,对自动测验设备来说,这仍然是相当大的捕获阵列。咱们挑选具有最大峰均比(peak-to-average ratio)的两个符号来检测其在设备上的最大影响。

RF发生器需求依据信号的峰均比(PAR)进行调整以到达所需的输出功率。图1显现了从实验台波形中提取的两个DQPSK(差分四相相移键控)星座的特征。

图1,DQPSK星座图显现了一切从实验台波形中提取的星座点。

就被测验设备(device under test)中心频率的dBm/Hz而言,将发生器设置为实验台ACR测验相同的指定功率,可以使丈量特定带宽下的功率密度成为或许。在本例中的RF接收器规划演示了一个ACR为35dB的设备在1.3-MHz带宽下的功率密度大约为-156dBm/Hz。图2显现了一个规范的正交频分多路复用(orthogonal frequency domain multiplexing)调制频谱的功率丈量。

图2:待测验的正交频分多路复用接收器显现了规范的所需信号带内功率水平。

坚持设备设置为相同的频道一起,测验人员有必要改变RF发生器频率至相邻信道频率,并设置功率至原始输入功率值加上预期的ACR。这样,测验人员就需求再次丈量同一个特定带宽的功率密度,即设备中心频率的dBm/Hz。
在这个示例中,测验人员丈量到一个35dB ACR的设备在1.3-MHz带宽下的功率密度大约为-169dBm/Hz。图3显现了附近信道的信号搅扰“所需求的”频带。

图3,附近信道的搅扰信号搅扰所需频带。

ACR的丈量是所需信道和附近信道丈量的差异地点(图4)。将两个成果相减就提醒了信噪比:-156dBm/Hz – (-169dBm/Hz)= 13dBm/Hz。

图4,ACR的丈量是所需动力和相邻搅扰电源的差异地点。

在运转测验100次后,咱们在核算该丈量的规范误差时,发现误差为0.3dB,这一数值对噪声丈量来说是十分安稳的。完成该低规范误差是经过选用奥地利微电子的X系列测验设备中的LTX-Credence DIG-HSB电子信号处理仪器所具有的共同测验周期函数的均匀功用。
比较了带内和带外信噪比实践丈量差异的比照图显现,其与在实验台上丈量的ACR具有严密的关联性(图5)。

图5:比照数据比较了实验台以及自动测验设备体系中丈量得到的ACR数据。

因为精确地仿制实验台上的测验设置、运用相同的鼓励信号,并丈量运用所运用的相同带宽下的信号输出,才干取得该成果。这种办法捕捉到了咱们在实验台上看到的从相位噪声至镜频按捺的一切影响。经过运用相同的调制技能,并在收到带外信号的一起丈量带内功率,就有或许取得与实验台ACR测验成果相一致的关联性。

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