南京捷希科技有限公司在5G射頻前端的探索與測試介紹

2021-01-08 電子發燒友
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南京捷希科技有限公司在5G射頻前端的探索與測試介紹

發表於 2019-07-18 09:07:24

當前5G技術日趨成熟，5G規模部署及商業化之日也漸行漸近。2019年7月17日，以「5G商用 共贏未來」為主題的2019年（暨第七屆）IMT-2020(5G)峰會在北京開幕。為期兩天的峰會邀請工信部領導以及數十家國內外主流移動通信和行業應用單位專家500多人參加會議，集中探討5G技術、標準、試驗、產業等最新進展與趨勢等最新進展與發展趨勢。

據悉，捷希主要圍繞著通訊的主設備以及終端，為設備廠商的射頻前端提供一些自動化的射頻測試解決方案以及性能驗證解決方案。南京捷希研發中心研發總監王成勇在會上詳細介紹了南京捷希科技有限公司在5G射頻前端的探索與測試。

測試先行，捷希率先交付適用於5G NR的MIMO

相比過去的3G、4G來說，5G射頻前端技術將更加複雜，這主要是由於5G頻段與之前的通信技術相比更寬更廣。通常來講，設備製作、測試先行，這對於5G射頻前端也不例外。因此，5G射頻前端技術的複雜不僅為許多射頻前端方案開發商提出挑戰，也為射頻測試帶來新的難題。

「多天線技術並不是一個很創新的技術，捷希在2002年做射頻模塊和組件的時候，就已經為軍工單位一個目標仿真陣面提供開關和幅相陣列，現在已經運用到移動通訊裡面了，後面幾年我們為研究所和通信設備商提供測試用的無源組件和射頻控制單元。2008年我們成功開發了一個完全符合基站射頻一致性測試系統，這個時候捷希開始向射頻自動化測試系統進行轉型。隨後，我們也做了一些關於面對基站的傳導測試性能測試驗證的測試系統，例如2010年發布的程控衰減系統。」王成勇如是說。

捷希不僅在產品的測試方案上下功夫，也在測試環境上投入心思。王成勇介紹，在3G、4G宏站的時候，主設備的實驗室裡面很熱熱，實驗室環境搭建的時候難免出現一些輻射，會影響各個測試團隊的一些測試結果。 因此，捷希在2011年開發了一個面對主設備商實驗室的一個電磁輻射監測系統，用於實驗室的24小時監測，使測試人員和工程師可以進入這樣一個沒有輻射的測試環境。

正是因為注重細節的把控，捷希的科研人員也看到了測試方面的各種機會，並且不斷探索與研發。從2012年發布基站版本驗證系統，128×4大型的開發矩陣；到2014年，開發出適合於所有移動通信頻譜的矩陣，覆蓋了0.4GHz到6GHz；再到2016年面對主設備商的研發5G massive MIMO驗證的時候，捷希開發出sub-6G的程控衰減移相矩陣，也就是BEAM BOX；同時，為了配合客戶做一些毫米波的5G產品演進的時候，捷希也完成了一個毫米波BEAM BOX的開發。

這種不斷創新研發的姿態一直保持到5G NR的出現，王成勇表示，5G時代的最終產品形態將不再跟3G、4G一樣，而是包含了天線，所以在2017年的時候捷希就開始了5G NR的OTA立項開發，並在2018年率先交付了適用於5G NR的MIMO。

測試走向OTA是必然趨勢

據了解，在評估和確定行動電話和平板電腦等無線設備以及基站的可靠性和性能特性的過程中，空中傳輸(OTA)測試是十分重要的一個環節，其測試環境需要十分接近上述設備的實際使用環境。目前，為數眾多的監管機構、標準化組織、產業組織和運營商均要求對無線設備進行OTA測試。因此，OTA測試是捷希面向5G時代的重要發展方向。

王成勇對5G的信道模擬產品以及OTA測試作一些介紹，同時，他指出捷希跟高校和信通院共同合作開發的基於sub-6G基站射頻一致性的OTA測試系統是面向5G的重要測試方案。

信道模擬產品主要是MCS和MMCE。MCS是一個全矩陣式的幅相控制系統，可以模擬理想的空口測試環境，適用於5G NR設備的功能驗證和測試。

這個產品主要介於在基站開發過程中需要做一些功能驗證的時候，並不需要藉助於需要很龐大的測試資源、測試人員和測試時間的外場，完全可以在實驗室進行一些傳導測試，進而驗證它的本身核心的功能，而不需要形成最終產品觀察這個測試。

MMCE其實就是在MCS的基礎上集成了信道模擬器，加上fader的功能之後，就可以更加逼近真實的空口測試環境，適用於5G NR的一些KPI性能的驗證和測試。

經過MCS或者MMCE以後，形成不同的波束到不同的UE。由於我們的埠非常多，可以實現MU MIMO，如果有多個基站，可以在這個產品上實現一些切換的一些測試。入了fader的MMCE可以驗證多用戶在靜止或者高速移動形態下，驗證LOS徑和NLOS徑對BF增益和吞吐率的影響。

與此同時，王成勇指出，「作為一種測試設備，校準是非常重要的，64個TR是64個校準，擰完之後，校準時間是非常長的。我們可以做到端到端的校準時間小於30分鐘，精度保持長達90天，從而減少連接次數。」

王成勇對最後總結稱，針對產線OTA測試，由於針對產線相對驗證來說要少很多，所以提供了多種測試方法應對不同用戶的測試向需求。在這個方面更多開放內容是如何實現產線流水線自動化，加入了很多的集成測試方法。

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