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同昌源仪器 | 是德科技如何加速5G NR，Wi-Fi 7宽带功放测试？

随着5G和Wi-Fi 7等新一代无线通信技术的逐步演进，射频功率放大器的测试也面临着越来越大的挑战，例如带宽信号的变化由原先的窄带信号 MHz级别变为宽带信号百MHz级别，载频范围变化从低频向更高频段演进（5G信号除了6GHz以下频段外还增设了毫米波频段），调制方式上也采用了更高阶调制（Wi-Fi 7信号加入4096QAM调制）等。因此，在测试过程中对测量仪器的要求更高，需要更精确的测量和校准，以保证系统的准确性和稳定性。

2023-12-11 08:57:21厦门同昌(chang)源电子有限公司(si)

一.5G NR、WiFi 7提升射频功放(fang)测试难度

作为典型的非(fei)线(xian)(xian)(xian)性(xing)(xing)器件，功放(fang)面(mian)临效(xiao)(xiao)率(lv)和(he)线(xian)(xian)(xian)性(xing)(xing)度(du)的矛盾(dun)：一(yi)(yi)方(fang)面(mian)，功放(fang)工作在高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)率(lv)区时产生严重的非(fei)线(xian)(xian)(xian)性(xing)(xing)失真(zhen)，增大解调信号的误(wu)码率(lv)并(bing)造成带(dai)外(wai)频谱(pu)泄漏，干扰邻道通信用户(hu)；另一(yi)(yi)方(fang)面(mian)，保证线(xian)(xian)(xian)性(xing)(xing)度(du)则意味(wei)着高(gao)(gao)回(hui)退(tui)，功放(fang)效(xiao)(xiao)率(lv)和(he)输(shu)出功率(lv)下降，带(dai)来(lai)成本和(he)散热两(liang)大问题(ti)。为了解决这一(yi)(yi)问题(ti)，目(mu)前业界系统设计人(ren)员普遍(bian)采(cai)用额外(wai)的线(xian)(xian)(xian)性(xing)(xing)化技(ji)(ji)术，例(li)如(ru)数字预失真(zhen)技(ji)(ji)术（DPD）来(lai)补偿功放(fang)的非(fei)线(xian)(xian)(xian)性(xing)(xing)失真(zhen)，从而提高(gao)(gao)线(xian)(xian)(xian)性(xing)(xing)度(du)。同(tong)时，结合动(dong)态电源DPS技(ji)(ji)术（如(ru)包络跟踪ET）来(lai)提高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)率(lv)。

二.如何解决功放测试

下面将带你快速了解是德科技基于X系列测量应用软件（以下简称X-app）N9055EM0E的宽带功放测试解决方案。X-app N9055EM0E除了传统的PA RF特性测(ce)(ce)量外，还支持用户做实时的闭环功放数(shu)字预失(shi)真(zhen)DPD测(ce)(ce)试，以(yi)及包络跟踪ET测(ce)(ce)试。

关键词：功率放大器，数字预失真（DPD），包络跟踪测试（Envelope Tracking）

X-app N9055EM0E从以下九个方面带你轻松应对5G NR，WLAN宽带功放测试挑战。你将体(ti)验到(dao)更快(kuai)的测试(shi)速(su)度，更灵活便捷的测试(shi)流程以及更高(gao)精度、更稳定的测量(liang)结(jie)果：

01.支持用户仪器平台选择的灵活度，针对模块化仪器和台式仪器给出两套解决方案

• 方案一：基于Keysight 台式仪器(qi)信(xin)号发(fa)生器(qi)加X系列(lie)信(xin)号分析仪（如VXG M9484C + UXA N9042B），单表测量频率范(fan)围支持(chi)到**54GHz，2.5GHz分析带宽。

Figure 1宽带功放数字预失真测试方案一：Keysight台式仪器信号发生器加X系列信号分析仪。

• 方案二：基于Keysight 模块化仪器PXI矢(shi)量(liang)收(shou)发信(xin)机（模块集(ji)成了信(xin)号源VSG 和分析仪VSA），硬件型号如M9415A，单表测量(liang)频率范围支持到**12GHz，1.2GHz分析带宽。

Figure 2宽带功放(fang)数字预失真测试方案二(er)：Keysight模块化仪器PXI 收发信机。

02. 提供多种数字预失真DPD算法，包括：

• 提供通用数(shu)字预失真模(mo)型：例如查表法(Look-Up Table)，记(ji)忆多(duo)项式(Memory Polynomial)， Volterra级数(shu)多(duo)项式

• 提(ti)供Keysight创新的更高(gao)精度的自适应数字预(yu)失真(zhen)算(suan)法 – 迭代(dai)学习控制数字预(yu)失真(zhen)（Iterative Learning Control DPD）

• 支持导入(ru)用户(hu)自定义MATLAB数字预失真算(suan)法

03. 支持同一界面下展示多次迭代的数字预失真DPD前后比对测量结果，包括：

• AM/AM，AM/PM，矢量误差Delta EVM。

• 邻(lin)道泄漏比(bi)(bi)ACPR，输(shu)入输(shu)出功率Power，增益Gain，峰均比(bi)(bi)***R等。

• 购买相对应X系列测(ce)量应用(yong)软件license即可轻松在同一界面(mian)下获得调(diao)(diao)制信(xin)号(hao)(hao)DPD前后的(de)解调(diao)(diao)信(xin)号(hao)(hao)的(de)矢量误差Demod EVM：支(zhi)持5G NR 3GPP**定义的(de)测(ce)试标(biao)准信(xin)号(hao)(hao)甚(shen)至可测(ce)多(duo)个子载(zai)波信(xin)号(hao)(hao)，WLAN(11ac/ax/be)**标(biao)准信(xin)号(hao)(hao)，LTE等信(xin)号(hao)(hao)。

Figure 3 X系列N9055EM0E功放测量应用软件测试界面

Figure 3展(zhan)示(shi)了(le)测试案例 - 5G NR 100MHz信号经Keysight DPD算(suan)法后(hou)测量指标(biao)ACPR，EVM**提升(sheng)：EVM由3.71%提升(sheng)到(dao)0.4%，ACPR Lower由-38.42dBc提升(sheng)到(dao)-54.1dBc，ACPR Upper由-38.24dBc提升(sheng)到(dao)-54.4dBc。

04. 支持WLAN 信号的动态EVM测试，可以设置Burst Mask来进行(xing)功(gong)放的(de)开关(guan)信(xin)号(hao)配(pei)置，从而控制直流电源对(dui)功(gong)放进行(xing)供电和断电，即可快速开启或关(guan)闭功(gong)放。

Figure 4 X-app N9055EM0E功放测量应用软件PA使能信号配置。

Figure 4 X-app N9055EM0E功(gong)放(fang)测量应用软件(jian)PA使能信号Burst Mask控制：T1为(wei)功(gong)放(fang)供电开始响应时(shi)间(jian)，T2为(wei)波(bo)形(xing)文件(jian)持续(xu)时(shi)间(jian)，T3为(wei)功(gong)放(fang)供电关闭和基带信号播放(fang)完毕后的时(shi)间(jian)差，T4为(wei)功(gong)放(fang)关闭闲置状态(tai)时(shi)间(jian)。

05. 支持功率点扫描测试，并给出各功率点下的DPD测试结果

Figure 5 X-app N9055EM0E功放测量应用软件功率点扫描Power Sweep，可设置功率点门阀值并开启DPD

06. 支持导入多种格(ge)式(shi)波形文(wen)件以及参考(kao)信(xin)号在线处理。

• 支持导入由Keysight信号生成(cheng)软(ruan)件(jian)(jian)(jian)Signal Studio生成(cheng)的(de)波形文件(jian)(jian)(jian)，或用户自定义(yi)波形文件(jian)(jian)(jian)（txt, csv, bin, hdf, MATLAB文件(jian)(jian)(jian)等格式）。

• 支持(chi)对参考(kao)信号文件(jian)做在线处(chu)理包括CFR(波峰因子(zi)降低)，OSR（超(chao)采(cai)样）。

07. 支(zhi)持允许(xu)将外部附件(jian)(jian)的S参数文件(jian)(jian)导入，在数字(zi)域对测试(shi)链路外部附件(jian)(jian)的频响(xiang)进行实(shi)时修正。

08. 支持以(yi)下数字(zi)预失真测(ce)试结(jie)果导出(chu)：

• 数字预失真模型文件提取

• 功放模型文(wen)件提(ti)取

• 预失真波形提取

09. 支持参考信号(hao)和(he)包(bao)(bao)络信号(hao)自适应同步(bu)的包(bao)(bao)络跟踪ET测试，针对模块化仪器(qi)和(he)台式(shi)仪器(qi)给出两(liang)套解决(jue)方案。

Figure 6功放包络跟踪ET测试方案一：Keysight台式仪器信号发生器两通道VXG加X系列信号分析仪

Figure 7功放包络跟踪ET测试方案二：Keysight模块化仪器 PXI收发信机加PXI AWG M3202A

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厦门同昌(chang)源电(dian)子(zi)有(you)限公(gong)司(si)是(shi)立(li)足于高校、工厂以及(ji)各(ge)大科研机构的仪(yi)器代理公(gong)司(si)。公(gong)司(si)自成立(li)之日起，就以“诚信、效率、双赢”为原则，给广大客户提供**的服务，包括技术咨询、售前支持、售后服务及针对行业应用的个性化解决方案。

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