5G到来,是德科技怎样用测试测量产品交出满意答卷?

“万物互联”的时代已经悄悄来临,随着技术的发展,5G领域和汽车电子行业需要利用更高的频率来提供新的应用,这些新的应用需要更多的频谱资源才能完成以更高的速度传输大量数据的要求。

这些更高频率的产品想要投放市场,必须满足电磁兼容(EMC)一致性测试和商业化应用的要求,因此EMC性能就显得格外重要。所谓EMC就是电磁兼容,指的是对电子产品在电磁场方面干扰大小(EMI)和抗干扰能力(EMS)的综合评定,是产品质量最重要的指标之一,电磁兼容的测量由测试场地和测试仪器组成。

近日,是德科技举办了5G EMC测试解决方案以及PXE EMI接收机的新品发布会,会上探讨了目前EMC测量市场上遇到的主要的挑战,以及是德科技新推出的高性能接收机能够在哪些方面帮助到客户。

5G EMC测试解决方案以及PXE EMI接收机的新品发布会现场

全新的市场带来什么挑战?

是德科技高频测量产品线亚太及大中华区市场拓展经理胡莹表示,对于EMC测试来说,目前最大的两个市场就是前文所提及的5G领域和汽车电子行业。这两个市场拥有最大的机会,当然同时也面临了更大的挑战,因为他们演进最快,变化最多。

是德科技高频测量产品线亚太及大中华区市场拓展经理胡莹

在5G领域,从技术方面讲,主要有三个特点,胡莹总结道:

第一个是频段更高。5G领域其实有两种频段,FR1和FR2。FR1通常被称为Sub 6G,频段从400MHz到6GHz,在全球市场中,它被当成5G的FR1的频段。FR2频段从24.25GHz到52GHz,业内通常称之为毫米波频段。

第二是带宽更大,在FR1频段,信号的带宽,信道的宽度能达到100M,但是到了毫米波频段,FR2的时候就可以到400M。胡莹表示,单纯从仪表测量的角度来说,通常会需要测量所谓的数字预失真,这样的话对带宽的要求就会增加三倍,因此5G带来的带宽挑战也很大。

第三是多天线技术,胡莹解释道,在2G、3G时代,更多的是单天线的单发单收,到了4G、5G,特别是5G,会存在大量的天线阵列,进行多发多收。在FR1频段最多可以看到有8×8 MIMO的天线系统。

综上所述,这几个特点都对5G提出了很高的技术要求,同时对于5G EMC的测试系统也带来了很多新的挑战。

在汽车电子领域,胡莹继续说到,汽车行业其实发展很快,车载电子和系统都经历了很大的变化。用户平时接触比较多的主要是车载娱乐系统,比如蓝牙、视频播放、导航等。但其实汽车电子还包括很多方面,比如汽车防撞雷达,它可以判断路面上的行人以及过往的汽车,做出判断和估计。以及大量的传感器,射频设备等。所有这些综合在一起是一个非常复杂的电磁环境。这些电磁环境之间的电子设备是否会互相干扰,是否对其他设备进行干扰等,都需要去做一个电磁兼容的衡量,所以汽车行业非常看中电磁兼容性能。

全新的EMC测量难在哪儿?

新技术与新领域的发展对测量提出更高的要求,万物互联的时代,测试测量行业面临的最大挑战有三个:

第一个是频率覆盖,是相关标准早些年就已经定义到了18GHz,最新的军用和民用标准都已经定义到了40GHz,因此频段的要求非常高,频率一直在往上走,是德科技需要更高的一个频率的覆盖。

第二个是测量时间。整车的EMC测试的环境一般是在暗室里边,通过天线来测量它的辐射,如果按照标准在不同频段之间进行测量,会花费相当多的时间。因为EMC测量需要非常严格地去遵循标准,在测量电子产品时包括测量的频率范围,每一个频点的驻留时间,测量的带宽等都有非常严格的定义,因此在测试的时候就需要严格遵循这些定义来进行测量。目前对于汽车厂商来说,按照标准来测量的话会花费相当长的时间。例如在一个整车测试中,一个天线角度,一个天线位置的测量就需要9个小时,而这仅仅只是一次测试。

第三个是如何能准确的完整的捕捉到干扰信号。现在频谱变得越来越拥挤,在很多频段上面有各种各样的无线信号在发射,能否准确的找到干扰信号并准确捕捉到是一个难点。

是德科技交出的完美答卷

对此,是德科技交出了一份怎样的答卷?胡莹在介绍中提到,面对这三大难题,是德科技N9048B PXE 高性能EMI接收机可以完美应对。N9048B PXE EMI 接收机是一个全兼容的接收机,完全符合相关的 EMC 标准,包括 CISPR 16-1-1:2019 和 MIL-STD-461G(2015)。它有非常卓越的射频性能。首先是在标准界定的实验环境下提供标准所要求的精度,在1GHz 时达到

对于大众关注的N9048B PXE EMI 接收机如何去解决EMI测试三个难点,胡莹进行了解答。

首先是频率覆盖,是德科技将 N9048B PXE EMI 接收机频率从 26.5GHz 扩展到 44 GHz,超过了目前最新的 EMC 标准所要求的 40 GHz。其所提供的时域扫描(TDS)和加速 TDS 功能,通过快速的傅里叶变换可以在时域上捕捉信号,将接收机的扫描和测试时间从数小时减少到几秒。

其次是测量时间,N9048B PXE EMI 接收机摒弃传统步进径扫描的模式,创新采用了两个新的功能,TDS和FFT,可以捕捉很宽带宽的信号,以数量级的方式来缩短整个的测试时间。并且还有一个更加强大的选项,叫做加速TDS,比起标准的TDS来说实现了更大的带宽,最高能到350MHz的FFT的捕获带宽,与标准的TDS相比宽了六倍,这样在速度上能够得到进一步的提升。胡莹强调,N9048B PXE EMI 接收机上的 TDS 和加速 TDS 功能是完全符合相关 EMC 标准的测量方式。

最后是如何解决捕捉干扰信号这个问题,胡莹称 N9048B PXE EMI 接收机是一个强大的分析工具。传统的扫描模式在扫描很久之后捕捉到的是某个单音信号,在 TDS 扫描模式下看到的完整信号却是一个多音信号。

此外,胡莹还提到,N9048B PXE EMI 接收机是一款高性能产品,是一款符合相关 EMC 标准的全兼容接收机。为了帮助中小型客户完成 EMI 测试,是德科技除了提供全兼容的 N9038A PXE EMI 接收机和 N9048B PXE EMI 接收机,还提供符合预兼容测量要求的 X- 系列信号分析仪,包括 PXA N9030B、MXA N9020B、EXA N9010B 和 CXA N9000B。这些解决方案配备的都是同样的 N6141 系列 EMI 测量软件,遵循的同样是业界最新的 EMC 标准。”

4G EMC测试平台可向5G升级

基于N9048BPXE EMI接收机以及E7515B UXM 5G综测仪,是德科技携手系统集成合作伙伴推出了面向5G的EMC测试解决方案,可以满足从器件级、模块部件级、设备级、系统级到现场电磁环境测量的各类不同的测试需求。是德科技中国区系统方案渠道业务经理由立斌在现场介绍了该公司与深圳东昇射频技术有限公司合作开发的5G EMC测试系统。

是德科技中国区系统方案渠道业务经理由立斌

据悉,该系统可提供最高44GHz的测试频率范围,完整覆盖5G FR1和FR2两大工作频段范围。测试系统支持5G NSA和SA两种模式,可以保障5G产品向5GSA网络架构的快速平滑过渡。

同时,基于N9048B时域扫描(TDS)和加速TDS功能两大功能,测试速度能够极大提高,显著缩短了测试时间,满足企业大批量5G产品的测试需求,也促进了5G新产品的尽早上市。

他谈到,通过增加部分测试仪表和测试附件,可以扩展无线产品辐射杂散(RSE)性能评判能力,具备对无线产品的谐波发射、寄生发射、互调产物发射、变频产物发射等杂散发射的有效辐射功率(e.r.p)测量,由此可以提高仪表的使用效率。

尤为重要的是,对于客户已有4G EMC测试平台,是德科技可以提供向5G测试平台的升级服务,保护客户过往的测试投资。

由立斌进一步介绍称:“当产品测试发现问题后,由于我们的 N9048B PXE EMI 接收机拥有 TDS 和加速 TDS 功能,可以帮助客户更准确地看到故障结构,帮助客户更快地解决问题。此外,系统里的编程软件将控制系统里的所有仪器进行配置、切换等操作来完成自动测试,效率很低的人工测试在这个系统是不予以考虑的。”

最后,由立斌强调,是德科技希望通过其5G EMC测试系统方案的推出,加速推动5G行业尽快进入大规模商用。

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