如何加速5G NR，Wi-Fi 7宽带功放测试？

 

一.5G NR、WiFi 7提升射频功放测试难度

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。
 

作为典型的非线性器件，功放面临效率和线性度的矛盾：一方面，功放工作在高效率区时产生严重的非线性失真，增大解调信号的误码率并造成带外频谱泄漏，干扰邻道通信用户；另一方面，保证线性度则意味着高回退，功放效率和输出功率下降，带来成本和散热两大问题。为了解决这一问题，目前业界系统设计人员普遍采用额外的线性化技术，例如数字预失真技术（DPD）来补偿功放的非线性失真，从而提高线性度。同时，结合动态电源DPS技术（如包络跟踪ET）来提高效率。

 

 

 

    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特性测量外，还支持用户做实时的闭环功放数字预失真DPD测试，以及包络跟踪ET测试。

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。你将体验到更快的测试速度，更灵活便捷的测试流程以及更高精度、更稳定的测量结果：

 

 

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 台式仪器信号发生器加X系列信号分析仪（如VXG M9484C + UXA N9042B），单表测量频率范围支持到最高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矢量收发信机（模块集成了信号源VSG 和分析仪VSA），硬件型号如M9415A，单表测量频率范围支持到最高12GHz，1.2GHz分析带宽。

Figure 2宽带功放数字预失真测试方案二：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：

• 提供通用数字预失真模型：例如查表法(Look-Up Table)，记忆多项式(Memory Polynomial)， Volterra级数多项式

• 提供Keysight创新的更高精度的自适应数字预失真算法 – 迭代学习控制数字预失真（Iterative Learning Control DPD）

• 支持导入用户自定义MATLAB数字预失真算法

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。

• 邻道泄漏比ACPR，输入输出功率Power，增益Gain，峰均比PAPR等。

• 购买相对应X系列测量应用软件license即可轻松在同一界面下获得调制信号DPD前后的解调信号的矢量误差Demod EVM：支持5G NR 3GPP最新定义的测试标准信号甚至可测多个子载波信号，WLAN(11ac/ax/be)最新标准信号，LTE等信号。

Figure 3 X系列N9055EM0E功放测量应用软件测试界面

Figure 3展示了测试案例 - 5G NR 100MHz信号经Keysight DPD算法后测量指标ACPR，EVM显著提升：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 信号的动态EVM测试，可以设置Burst Mask来进行功放的开关信号配置，从而控制直流电源对功放进行供电和断电，即可快速开启或关闭功放。

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功放测量应用软件PA使能信号Burst Mask控制：T1为功放供电开始响应时间，T2为波形文件持续时间，T3为功放供电关闭和基带信号播放完毕后的时间差，T4为功放关闭闲置状态时间。

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. 支持导入多种格式波形文件以及参考信号在线处理。

• 支持导入由Keysight信号生成软件Signal Studio生成的波形文件，或用户自定义波形文件（txt, csv, bin, hdf, MATLAB文件等格式）。

• 支持对参考信号文件做在线处理包括CFR(波峰因子降低)，OSR（超采样）。

07. 支持允许将外部附件的S参数文件导入，在数字域对测试链路外部附件的频响进行实时修正。

08. 支持以下数字预失真测试结果导出：

• 数字预失真模型文件提取

• 功放模型文件提取

• 预失真波形提取

09. 支持参考信号和包络信号自适应同步的包络跟踪ET测试，针对模块化仪器和台式仪器给出两套解决方案。

 

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