從UWB、WiFi6到5G，如何應(yīng)對新的測試需求？

無線通信技術(shù)的發(fā)展總是不斷地向前推進，今年底5G已經(jīng)正式進入商用，WiFi6到來，UWB也因為蘋果手機的帶動再次火了起來。為了應(yīng)對新技術(shù)應(yīng)用的挑戰(zhàn)，研發(fā)與量產(chǎn)階段的測試非常重要。日前，Litepoint在深圳舉辦5G與Wi-Fi6無線測試技術(shù)研討會，針對最新的無線技術(shù)他們已經(jīng)提供了一系列測試方案和設(shè)備。
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5G的研發(fā)與量產(chǎn)測試

根據(jù)GSA的統(tǒng)計，截止到2019年10月，全球5G設(shè)備中CPE設(shè)備占比達32%，智能手機占比達29%，模組占比19%，hotspots占比6%，這是目前主要的四大類5G設(shè)備。同時另一項來自Arete Research的數(shù)據(jù)預(yù)測，2020年5G手機的出貨量將達到1.8億支。
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目前支持Sub6G的智能設(shè)備有100多個，支持毫米波的產(chǎn)品有60多個。而從5G兩種頻段來看，2019年到2025年這七年間，Sub 6GHz 5G FR1的成長高于毫米波 5G FR2。


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Litepoint推出的一款測試設(shè)備IQxstream-5G，支持行業(yè)首個200MHz帶寬 5GFR1 6GHz以下測試系統(tǒng)。該測試解決方案具有靈活性和高性能，完全滿足5GFR1 用戶設(shè)備需求，支持所有FR1 5G 6GHz以下帶寬以及2G／3G／4G，支持所有移動連接技術(shù)，包括802.11ax。此外，還支持5G帶寬200MHz，并具有卓越的EVM性能，為100MHz CC提供，以及更好的-45 dB(0.6%)精度。據(jù)電子發(fā)燒友網(wǎng)記者在現(xiàn)場了解，這臺設(shè)備已經(jīng)用于品牌廠商的5G手機量產(chǎn)線。明年隨著5G手機的放量，這類測試設(shè)備正在向更多手機廠商的產(chǎn)線導(dǎo)入中。


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而Sub 6G與毫米波的測試很大的不同在于OTA。因為毫米波終端的天線采用了 AIP 的封裝形式，無法進行毫米波的傳導(dǎo)方式測試，對毫米波終端設(shè)備的評估都會基于 OTA 的方式來完成。對于Sub-6GHz模組，由于接受器的多樣性，手機上就需要至少4根天線(為4X4 MIMO)，而mm Wave也需要考慮相控陣天線，至少兩個mmWave的RF模組的測試，天線數(shù)量增加，決定了測試較高的復(fù)雜性。
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針對5G毫米波的測試，Litepoint發(fā)布了IQgig-5G行業(yè)首個全集成式5G FR2毫米波測試系統(tǒng)，IQgig-5G 系統(tǒng)涵蓋了通用的 28 GHz 和 39 GHz 5G 毫米波段，提供多個射頻端口，可輕松測量水平和垂直極化信號。此測試系統(tǒng)將信號生成和分析功能集成到一個尺寸為 4U 且易于編程的機箱內(nèi)。出廠時，針對每個射頻端口執(zhí)行了實驗室級的射頻性能校準。憑借這種集成水平，只需幾分鐘的設(shè)置時間便可實現(xiàn)精確測量，從而節(jié)省數(shù)小時的工程設(shè)計時間。


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雖說目前在中國5G仍以Sub6G頻段的應(yīng)用為主，但毫米波頻段在歐美等已經(jīng)開始了應(yīng)用，現(xiàn)場展示了一款LG出品的支持毫米波頻段的智能手機，同時許多芯片廠商已經(jīng)開始了毫米波的研發(fā)測試。IQgig-5G簡化了5G測試的復(fù)雜度， 從而將加速5G創(chuàng)新和應(yīng)用產(chǎn)品的上市時間。

WiFi6已來

數(shù)據(jù)顯示，目前全球WiFi設(shè)備達到了130億的數(shù)量，WiFi6的出貨量達300萬，預(yù)計2020年激增至13億，占比10%，而2022年將達到20億的體量，可見其成長速度非常之快。終端應(yīng)用方面，蘋果、三星智能手機已經(jīng)開始支持WiFi6，國內(nèi)主流手機廠商也在跟進中，筆記本電腦品牌戴爾、宏基等也都開始支持WiFi6。


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WiFi6 擁有更大的數(shù)據(jù)吞吐量，更快的速度，它比上一代 WiFi 速度提高了四成。WiFi6同時支持2.4GHz和5GHz頻段，WiFi-6的調(diào)制方式是1024-QAM，后者則最大支持8個數(shù)據(jù)流，WiFi 6數(shù)據(jù)吞吐量能達到9.6Gbps。此外，WiFi6支持完整版的MU-MIMO，擁有了8×8 MU-MIMO，即最多可以同時支持向8個終端傳輸數(shù)據(jù)。WiFi6演進到OFDMA技術(shù)。實際上OFDMA將幀結(jié)構(gòu)重新設(shè)計，細分成若干資源單元，最多可以同時為9個用戶服務(wù)。

Litepoint專家指出，由于WiFi6技術(shù)天線數(shù)量的增多，采用OFDMA所需的測試配置組合更多，尤其是對上行速率的測試，再結(jié)合WiFi6的認證測試要求，都令測試的復(fù)雜度提高。而?LitePoint 于近期發(fā)布了 LitePoint IQxel-MW?7G，這是首個在 6 GHz 頻段內(nèi)適用于?Wi-Fi?6 的全集成式測試儀，可滿足產(chǎn)品開發(fā)與大批量生產(chǎn)的需要。
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爆紅的UWB技術(shù)該如何測試？

今年9月，蘋果發(fā)布的新款iPhone搭載了支持超寬帶（UWB）技術(shù)的U1芯片。U1芯片能夠提升手機的定位功能。UWB即Ultra Wideband，超寬帶技術(shù)。它源于20世紀60年代興起的脈沖通信技術(shù)。它通過發(fā)送和接收具有納秒或微秒級以下的極窄脈沖來實現(xiàn)無線傳輸。由于脈沖時間寬度極短，因此可以實現(xiàn)頻譜上的超寬帶：使用的帶寬在500MHz以上。


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相比Wi-Fi和藍牙定位技術(shù)，UWB具有抗多徑能力強，定位精度高，時間戳精度高，電磁兼容性強，能效較高等優(yōu)勢。常用的UWB測距方法有三種，即TOF，通過測量UWB信號在基站與標簽之間飛行的時間來實現(xiàn)測距；TDOA利用UWB信號由標簽到達各個基站的時間差來進行定位。PDOA利用到達角相位來測量基站與標簽之間方位關(guān)系。
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Litepoint的IQgig-UWB是首個UWB技術(shù)全集成單機式測試解決方案，該測試平臺提供從研發(fā)實驗室到生產(chǎn)車間的測試，提供完整的物理層測試和校準設(shè)備，支持UWB技術(shù)，包括IEEE 802.15.4z。該系統(tǒng)具有精確的觸發(fā)和響應(yīng)機制，使飛行時間（TOF）測量具有皮秒級精度和全面性。發(fā)射機和接收機測試，單次發(fā)射帶寬超過1 GHz，接收機靈敏度測試低至-100 dBm。
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市場動向已經(jīng)表明5G的發(fā)展速度將超科想象的快，而5G、物聯(lián)網(wǎng)帶來巨大的市場空間，對站在最前沿的測試廠商而言，Litepoint希望為客戶提供從硬件到軟件的整合，支持客戶從研發(fā)到量產(chǎn)的測試質(zhì)量的不斷提升，以及降低成本，加速產(chǎn)品上市時間，把握未來五到十年的黃金機會。