РЧ-чипы Являются важнейшими компонентами систем беспроводной связи, и их производительность напрямую влияет на надежность всего канала связи. В этой статье будут систематически рассмотрены три ключевые технологии радиочастотный чип Тестирование: время переключения, гармоники и интермодуляционные искажения. Мы также сравним лабораторную проверку с испытаниями массового производства.

1. Тестирование времени переключения радиочастотных чипов

Время переключения является критическим параметром для измерения скорости отклика РЧ-чипы, в частности, речь идёт о времени, необходимом для стабилизации мощности сигнала на 90% при переходе из состояния «включено» в состояние «выключено» и наоборот. Этот параметр важен для РЧ-чипы в системах дуплексной связи с частотным разделением каналов (FDD) и дуплексной связи с временным разделением каналов (TDD).

Метод лабораторных испытаний

В лабораторных условиях широкополосные осциллографы обычно используются для измерения времени переключения. Как управляющий сигнал, так и радиочастотный чип Для измерения разницы во времени необходимо одновременно регистрировать выходной сигнал. Полоса пропускания осциллографа имеет решающее значение и должна в 2–5 раз превышать максимальную частоту сигнала для минимизации амплитудных погрешностей. Если частота сигнала составляет треть полосы пропускания осциллографа, погрешность измерения времени нарастания можно контролировать в пределах 4,4%.

Оптимизация тестирования массового производства

В условиях массового производства дорогостоящее решение с использованием осциллографа нецелесообразно. Вместо этого для построения испытательной системы мы используем цифровой анализатор сигналов PXIe-6570 с векторным приёмопередатчиком сигналов (VST). Это решение в полной мере использует высокие характеристики синхронизации шины PXI (с межмодульными задержками всего 250 пс), передавая команды переключения через цифровой прибор и запуская VST для сбора данных. РЧ-сигнал, что позволяет точно рассчитать время переключения. Такая конструкция значительно повышает эффективность тестирования и снижает сложность системы.

2. Гармоническое тестирование радиочастотных микросхем

Нелинейные компоненты в РЧ-чипы Генерируют гармоники, вызывая паразитное излучение на частотах, кратных основной частоте. Гармоническое тестирование необходимо для оценки внеполосных излучений РЧ-чипы.

Метод тестирования

Для возбуждения используется непрерывный волновой сигнал. радиочастотный чипи измеряется выходная мощность на гармонических частотах. Обычно проверяются третья и пятая гармоники. Для точных измерений:

Анализатор сигналов можно использовать для поиска пиков в ожидаемых частотных точках.

В качестве альтернативы, режим нулевого диапазона может использоваться для измерений мощности стробирования во временной области.

Реализация испытаний массового производства

В серийном производстве система контроля гармоник строится на основе VST в сочетании с мощными модулями (например, NI 5534 с выходной мощностью 38 дБм). Сигнал усиливается, фильтруется и затем подается на вход радиочастотный чипПосле фильтрации основной частоты гармоники выходного сигнала анализируются VST. Такой подход обеспечивает высокую точность и максимальное повторное использование оборудования.

3. Тестирование интермодуляционных искажений для радиочастотных микросхем

Интермодуляционные искажения (ИМД) являются важным показателем нелинейности РЧ-чипы, особенно затрагивая РЧ-чипы которые работают в нескольких диапазонах частот.

Теоретическая основа

Когда радиочастотный чип При одновременной обработке многочастотных сигналов его нелинейные характеристики генерируют новые частотные компоненты. Интермодуляционные составляющие третьего порядка (IMD3) особенно сложно отфильтровать, поскольку они близки к основной частоте, что существенно влияет на производительность системы. Точка пересечения третьего порядка (IP3/TOI) является ключевым параметром, характеризующим линейность. РЧ-чипы и обычно рассчитывается.

Настройка и реализация тестирования

Для тестирования IMD требуется двухтональный возбуждающий сигнал, который объединяется с помощью сумматора мощности и подается в радиочастотный чип. На передней панели программного обеспечения NI-RFSA предусмотрены специализированные измерительные функции, которые автоматически определяют основную частоту и продукты искажений третьего порядка, вычисляя коэффициент интермодуляционных искажений (IMD) и IP3. Это интегрированное решение значительно упрощает процесс тестирования. РЧ-чипы.

4. Сравнение и резюме тестовых решений

Тестовый элемент	Лабораторное решение	Решение для массового производства	Ключевые преимущества
Время переключения	Широкополосный осциллограф	Анализатор цифрового режима PXI + VST	Высокая синхронизация, низкая стоимость
Гармоническое тестирование	Анализатор сигналов	VST + Модуль высокой мощности	Высокая мощность, повторное использование оборудования
Интермодуляционные искажения	Традиционные радиочастотные инструменты	Анализатор радиочастот PXI	Автоматизация, высокая точность

С быстрым развитием технологий 5G и IoT сложность РЧ-чипы Продолжает расти, и требования к испытаниям становятся всё более строгими. Методы испытаний, представленные в этой статье, эффективно сочетают точность и стоимость, обеспечивая при этом радиочастотный чип производительность, обеспечивающая надежную поддержку разработки продукции и массового производства.