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測試與測量
利用不同訊號路徑 實現精確5G毫米波測量
作者:Dylan McGrath，EEWeb
與其前代無線通訊技術相比，5G擁有巨大的潛力可望實現顯著改 進，尤 其 是 在 速 度、延 遲、頻 寬 和 品 質 方 面，其 主 要 的 進 步 均 來 自 對 毫米波(mmWave)頻譜中5G FR2的充分利用。
放大器(LNA)、前置放大器、衰減 器、預選濾波器等，應用或調整 其中一些元件可以提高不同測試 場景中的測量精準度。
毫米波頻譜對無線通訊極具 吸引力，因為這些頻段的利用率 還相對較低，這意味著有足夠的 頻寬空間可供開發。相比其他無 線通訊訊號，毫米波傳輸訊號波 長較短，因此非常適合在擁擠的 城市地區進行高速傳輸，因為這 些區域的設備密度都很高。
很困難。5G通訊另一個極具吸引 力的特性是毫米波的寬頻寬，還 會降低訊噪比(SNR)，因為其訊號 能量會擴散至整個頻寬。最後，毫 米波採用高階調變方案來提升頻 譜效率，這反過來又要求改進誤 差向量幅度(EVM)的性能。
本文探討毫米波頻率帶來的 一些技術挑戰，以及這些挑戰對 進行精確、可重複的測量造成的 困難。本文還提出一些策略建議， 透過利用不同的訊號路徑設置來 提高訊號分析儀的測量精準度。
然而，毫米波在5G通訊方面 的優勢卻因一些技術難點而大打 折扣。首先，毫米波不能傳播得 很遠。毫米波訊號很容易被大氣 吸收，並且無法穿透樹木、建築 物牆壁和其他基礎設施。利用空 中更新(OTA)測試設備和相應方 法精確測量毫米波設備的性能也
隨著訊號強度的降低，用於 測量它的測試系統雜訊也會降低 SNR，從而對最終結果產生影響。 因此，我們通常採用訊號分析儀 來應對多種類型的測試應用，包 括高功率和低功率模式、窄頻和 寬頻訊號模式、頻譜或向量模式。 然而，這種多功能性將許多可能的 元件導入了訊號路徑，如低雜訊
路徑損耗過大是5G毫米波通 訊最令人頭痛和常被詬病的缺點 之一。待測物(DUT)和測量設備 之間的路徑損耗會降低SNR，導 致無法對EVM、相鄰通道功率和 雜散發射等指標進行精確測量。
路徑損耗(Path loss)
讓測試工作更複雜的是，元 件和天線陣列的小尺寸排除了放 置探頭進行測試的可能性，因此 必須採用OTA (或輻射)測試。考慮 到毫米波傳輸過多的訊號路徑損 耗，OTA測試需要對測試裝置周 圍的輻射環境進行控制和校準。
圖1:訊號分析儀功能框架圖。
www.eettaiwan.com | 2021年11月
抵消訊號路徑損耗需要靈活 的訊號分析儀硬體和軟體，以便 為特定訊號和測量創建最佳的解 決方案。例如，訊號分析儀可以在 較高功率電平應用衰減器，或在 較低功率電平應用前置放大器，
TEST & MEASUREMENT