在衛星通信中,隨著24-100GHz頻段5G-NR(新無線電)的發展,波束形成是實現相控陣和毫米波天線的關鍵技術。設備制造商現在正在開發具有5、9甚至17個毫米波端口的多端口波束形成設備,重點是為5G NR網絡批量提供這些設備。對于生產測試應用,設備供應商正在尋找能夠支持多站點、高性能的毫米波測試功能的測試解決方案。
這些裝置的試驗要求包括:
?發送和接收信號路徑的S參數表征(S11、S12、S21和S22)
?互調失真
?增益和相位性能與可編程增益和相位設置之間的關系
?接觸測試
?電源測試-Iddq、Iddq@T/R關/開、Iddq@休眠
?SPI數字接口控制
?DUT寄存器寫入/讀取測試
實驗室和生產測試的強大測試功能
為了滿足這些測試要求并為生產測試應用程序提供高吞吐量,測試平臺需要提供多端口VNA測試功能。MTS的基于PXIe的TS-900e-5G為實驗室和生產測試環境提供了多端口毫米波 VNA儀器,數字測試功能以及高性能的接收器接口。
對于此特定應用,測試應用需要支持四個44 GHz波束成形設備,每個設備具有五個端口-總共需要20個VNA端口以支持S參數測量的全部補充。另外,為此應用設計的負載板要求其能夠支持手動設備插入或自動化處理程序的接口。負載板(下圖)由10層構成,并使用Rogers 3003層壓板。仿真結果顯示了其在50 GHz下的出色性能。負載板支持手動和自動設備插入。
為確保在DUT處進行精確的VNA/S參數測量,需要校準至基準面——最好是在DUT。下圖詳細說明了從儀器到DUT的信號路徑組件。
通過采用兩種標準校準方法將基準面移動到接收器接口,然后使用單端口自動夾具移除(AFR1)方法從打開的夾具(DUT從插座中移除)中提取S參數,可以將基準面移動到DUT接口。
完整的系統配置包括多個2端口VNAs,2個GX5295數字I/O模塊,一個GX3104 4通道SMU和ATEasy測試開發軟件。
該系統展示了所有設備端口的可重復射頻性能,確認了接收器接口和DUT加載板的完整性和性能。而對于單個設備,整個測試時間不到15秒,證明了通過PXIe架構和儀器可以實現的高性能。此外,由于VNA端口數較高,多站點測試提供了較好的測試時間。