【導讀】對工程師而言

，使用一台儀器就能跨越多域（時域、頻域及調製域）查看信號，並同時分析多個不同類型的測量，這在複雜的5G係統測試中非常實用，因為在5G係統中數字信號、模擬信號和RF信號彼此交互。

盡管5G係統開發時已經做了大量的工作，但科學家和工程師仍麵臨著許多挑戰，包括：

●   eMBB (增強移動寬帶)收發機實現問題，包括高效實現應用的信道編碼(LDPC和Polar碼)
、收發機設計的能效


、大尺寸FFT的OFDM和DFT擴展OFDM信號強大的同步方法。

●   考察V2X和遙控通信係統使用的超可靠URLLC (超可靠低時延通信)傳輸方法
，包括高效通信信道編碼、可靠的接入無線資源以及收發機設計。

●   考慮收發機在毫米波範圍通信中實現的具體問題

●   massiveMIMO結構和算法

●   mMTC (海量機器型通信
，如物聯網)使用的能效傳輸

、同步和多種接入方法

●   mMTC調製和編碼

●   感知無線電在5G中的應用

關聯模擬信號、數字信號和RF信號的根本原因

5G係統的開發過程離不開數字信號、模擬信號和RF信號。如今，RF功放同步、增益和定時特點測試必須與現代控製接口結合在一起
，如采用MIPI的RF前端控製接口 (RFFE)。

能夠跨多個域分析信號對查找幹擾
、毛刺、雜散信號、跌落及其他錯誤至關重要。

在本期內容中，我們將為大家實測演示寬帶RF放大器典型的5G係統調試和驗證場景（建議大家先看視頻
，再看文字內容~）

測試設置

為了展示使用多域示波器分析RF放大器性能的優勢
，我們使用泰克MSO6B係列示波器作為我們的采集硬件。

圖1. MSO6B示波器安裝了SignalVu-PC軟件

我們的被測器件是Mini Circuits的GVA-123+，這是一種小型RF放大器，但它演示了用戶設備和基站應用典型的測量問題。

圖2. 測試設備，包括示波器、信號發生器
、耦合器、電源和DUT

我們配置泰克AWG70000B任意波形發生器作為我們的信號源，在3.5GHz中心頻率生成單個5G NR載波
，帶寬為100MHz。它是一個上行信號
，30kHz副載波間隔(SCS)，256-QAM，11.5dB OFDM PAPR。

AWG調節為250mV ~ 500mV峰峰值信號
，約為–11 ~ –17dBm合成平均功率。

我們使用耦合器(ZDC-10-0123)，在示波器通道1上捕獲輸入信號。吉時利源測量單元(SMU)為被測器件供電。

我們還在示波器通道6上增加了一隻電流探頭，測量放大器吸收的電流。

在MSO6B示波器上，我們運行SignalVu VSA軟件

，裝有5G NR選配插件，我們把它配置成分析示波器通道1捕獲的信號。

測量實例

作為實例，我們將看到放大器獲得良好的讀數
，在RF輸入上開始觸發。

圖3. 在這個測量中
，星座圖中顯示的EVM與預期相符

然後我們在引入幹擾時會突然看到變化，我們捕捉到高失真時點
，這是什麼引起的呢
？

圖4. 在這個測量中，EVM高於預期

在上麵兩個截屏中可以看到，星座圖中的5G EVM在好和壞之間脈衝波動。我們可以看下功率相對於時間畫麵，也可以看到功率有時會跌落。

因此，我們看到所有RF域指標都顯示出了問題，我們想進一步了解根本原因。

您懷疑這與電源有關，如果使用的是傳統VSA

，您會不知所措，隻能不斷地猜測。而MSO6B不同
，它可以同時查看模擬信號、數字信號和RF信號，所以我們可以關聯到根本原因。

如果我們看一下通道6上測量信號的電流探頭和通道5上的RF輸出
，我們可以看到電流在周期性下跌。

圖5. 在這個采集中，電源傳送48mA (通道6, 藍色)，功放的輸出(通道5, 橙色)是標稱值

圖6. 在這個采集中，電源傳送22mA (通道6, 藍色)，功放的輸出(通道5, 橙色)已經下跌

所以我們改變視角，在時域中觸發電流，而不是在頻域中觸發RF脈衝。

為此
，我們將把觸發源變成通道6上的電流探頭，因為我們知道正確操作發生在47mA
，所以我們把觸發點設置在43mA，在下降時捕捉信號。我們設置成觸發電流邊沿，而不是脈衝。

圖7. 觸發設置成捕獲電流下降，以統一采集低電流情況

現在我們通過示波器關聯到RF性能下跌的原因，在返回SignalVu時
，我們現在可以捕捉電流開始下跌的時點。

圖8. 在觸發低電流情況時
，我們在星座圖中一直看到高EVM

這裏
，我們看到電流與示波器屏幕上的RF性能的跌落完美相關。這足可以確認，我們已經觸發電流下跌，不再會有閃爍的星座圖或EVM畫麵
，我們可以更好地看到實際問題。您可以看到，我們的EVM一直很差，因為我們已經觸發了故障時點。

現在我們看一下在電流落在規範內時是否觸發，看一下RF測量會發生什麼情況。為此，我們隻需把觸發方向變成上升，現在可以捕獲電流落在規範內的時點。在示波器應用中
，我們的RF能量如預期那樣恢複，看一下SignalVu VSA應用
，捕獲的每個5G信號都滿足規範。

圖9. 隻需按幾下按鈕，就可以把觸發設置成捕獲電流提高，在電流恢複正常時一直采集信號

圖10. 觸發電流的上升沿

，確定電流恢複正常的測量時點

圖11. 在以正常電流獲得測量時

，EVM一直落在規範內

在電流不符合規範時，我們的RF輸出和EVM也落在規範外。所以我們把RF性能下跌的原因與電源電流的周期下跌關聯起來了。

在這個簡單的演示中

，我們使用SMU步進的提高和降低電流。作為5G設計人員，大家可能知道電流變化更多的底層原因
，比如DPD算法或係數加載錯誤。

通過基於示波器的解決方案
，我們還可以測量和計算精確的放大器功率係數指標
，比如功放的功效(PAE)。

這個器件沒有數字總線
，如果有
，我們可以觸發數字總線，把問題與數字總線行為關聯起來。

泰克解決方案摘要

同步多通道頻譜分析和時域波形加快了5G調試速度。

5G係統的開發過程離不開數字信號
、模擬信號和RF信號。能夠跨多個域分析信號對查找幹擾、毛刺、雜散信號、跌落及其他錯誤至關重要。

在4係、5係和6係MSO示波器中

，每個輸入背後都是定製ASIC內部的12位ADC。每個ADCyanzheliangtiaolujingfasonggaosushuzihuashuju。zhezhongfangfakeyidulikongzhishiyuhepinyucaiji

，keyitongshiyouhuageidingxinhaodeboxingshituhepinpushitu。zhezhongdutedepinpushitugongnengkeyizaishiyu
、RF和數字域中實現同步測量，支持最多8條通道。

MSO6B支持最高10GHz的頻率範圍以及最高2GHz的分析帶寬
，能夠直接測量Sub 6 (FR1) 5G信號。您可以至我們的官網了解更多相關信息：

●   5G測試

●   MSO6B混合信號示波器

●   頻譜分析儀軟件

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