事實證明，WiMAX收發(fā)器件有益于消費電子市場的發(fā)展，它們在此找到了多種用途，其中包括把WiFi熱點連接到互聯(lián)網(wǎng)。為確保器件按預(yù)想的那樣工作，并且使它們迅速上市，器件制造商們需要先進(jìn)的多功能測試設(shè)備和同樣先進(jìn)的測試軟件。
WiMAX的能力
WiMAX是一種射頻技術(shù)，用來代替有線DSL或電纜來提供“最后一英里”寬帶接入。該技術(shù)基于IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)，工作距離為數(shù)公里，而WiFi (IEEE 802.11)提供的距離是數(shù)十米或數(shù)百米。
廣泛采用的WiMAX載波頻率包括2.3GHz、2.5GHz和3.5GHz，信道帶寬為3.5MHz、5MHz、7MHz、10MHz。正如其它數(shù)字調(diào)制方案那樣，WiMAX利用更簡單的調(diào)制方案和更慢的數(shù)據(jù)速率來提供更長的傳輸路徑。若路徑長度較短，則復(fù)雜的調(diào)制方案可提供誤碼率(BER)很低的高數(shù)據(jù)速率。為了達(dá)到很高的數(shù)據(jù)傳輸速率，WiMAX器件利用多條MIMO信道。
WiMAX的“姊妹”版本是韓國電信業(yè)開發(fā)的WiBro (Wireless Broadband)。該技術(shù)也稱作移動WiMAX，并被包含在IEEE 802.16e中。它被分配了一個略微不同的頻帶，以2.3GHz為中心。
WiMAX使用OFDM，這種復(fù)用方法把帶寬分成多個頻率子載波。在OFDM系統(tǒng)中，輸入數(shù)據(jù)流被分成了幾個數(shù)據(jù)速率更低的并行子流，每個子流均得到調(diào)制，并在單獨的正交子載波上傳輸。在10MHz信道帶寬中，基站和移動裝置之間的下行鏈路的數(shù)據(jù)速率有可能達(dá)到63 Mbps，并且上行鏈路上有可能達(dá)到28Mbps(圖1)。
圖1，WiMAX調(diào)制方案包括正交相移鍵控和16點正交相移調(diào)幅。
在早期的移動設(shè)備中，相內(nèi)(I)和正交(Q)信息以模擬格式從基帶處理器傳輸?shù)皆O(shè)備的射頻部分。在目前高度集成的設(shè)備中，ADC、DAC與射頻電路駐留在相同封裝中，構(gòu)成了射頻器件與數(shù)字基帶處理器或數(shù)字總線之間的鏈路。把ADC和DAC從基帶處理器中移出來，放到射頻器件中，就有可能用最小的光刻尺寸來制造處理器，這可降低材料成本。圖2描繪了典型射頻MIMO收發(fā)器的布局，帶有數(shù)字接口和多個射頻端口。
圖2，WiMAX 2x2 MIMO收發(fā)器框圖。
WiMAX測試系統(tǒng)要求
為了在高吞吐率的制造流水線上測試WiMAX收發(fā)器，自動化測試設(shè)備(ATE)系統(tǒng)需要以下關(guān)鍵能力：
• 數(shù)字供應(yīng)和記錄速度與被測器件(DUT)相同;
• 用相位噪聲較低的時鐘來為合成器提供基準(zhǔn);
• 潔凈電源與中繼控制用輔助控制電路;
• 射頻供應(yīng)與記錄;
• 多個射頻端口，可被輕松校準(zhǔn)來獲得準(zhǔn)確的信號電平;
• 供應(yīng)和記錄WiMAX調(diào)制信號的方法。
ATE系統(tǒng)還需具有足夠的硬件和軟件資源，以便用很高的并行程度來執(zhí)行多站點測試。利用并行測試，系統(tǒng)測試數(shù)個器件所需的總測試時間應(yīng)能接近單站點系統(tǒng)測試一個器件所需的時間。
測試開發(fā)期間，測試者應(yīng)恰當(dāng)安排測試儀資源，使負(fù)載板的復(fù)雜度最低。從測試工程師的角度看，這使得依照測試儀交付平面來校準(zhǔn)射頻信號電平的工作能夠自動完成。器件設(shè)計應(yīng)使最終組裝產(chǎn)品的PCB上的元件數(shù)量最少，并因此降低材料成本。同理，ATE負(fù)載板的元件也應(yīng)盡可能少。元件數(shù)量最少的“潔凈”負(fù)載板需要的設(shè)計、布局、構(gòu)建、調(diào)試時間較短，并且事實證明，它們在批量生產(chǎn)時也更可靠。
為了測試MIMO器件，測試儀需要提供多個接收器來并行記錄器件的發(fā)射信號。它把記錄的波形傳輸給調(diào)制分析包，后者能與多個輸入流連接，并分析綜合信息。同樣的流程適用于接收路徑，此處的多個數(shù)字記錄引擎需要同時記錄來自各器件接收器的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
一個2×2 MIMO器件有2個輸入接收端口和2個輸出發(fā)射端口。若要在4站點環(huán)境中測試此類器件，則測試儀必須提供8條射頻供應(yīng)信道和8條射頻記錄信道。為避免在器件接口板(DIB)上使用分配器或射頻開關(guān)，ATE需要提供16個射頻端口。
四站點應(yīng)用需要4路高純度基準(zhǔn)時鐘輸入，每路用于每個DUT的合成器。時鐘輸入的相位噪聲必須很低，這至關(guān)重要，這是由于時鐘相位噪聲會影響器件的性能。配備良好時鐘源的測試儀在DIB上無需分配器或晶體。晶體具有良好的相位噪聲，但它們的頻率并未鎖定到ATE，因此它們可能會導(dǎo)致數(shù)字同步問題。因此，如果測試儀不需要晶體，測試者就將獲得更好的測試結(jié)果。
WiMAX器件面臨的測試難題
WiMAX器件必須經(jīng)歷一系列測試，來確保它們用在無線電設(shè)備中時將會恰當(dāng)工作。這系列測試一般包括：
* 連續(xù)性與泄漏測試，以便確保封裝和靜電放電保護(hù)正確;
* 數(shù)字類型測試(包括掃描格式的一些測試);
* 對轉(zhuǎn)換器的傳統(tǒng)
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