未来的无线测试是在空气中

部署mmWave技术是5克推出的同义词和更快的链接的初步结果是惊人的。例如,使用一个mmWave乐队,1 - 2 Gbps链接的前景意味着一个典型的高清电影可以下载在不到一分钟。一个上传30 Mbps的连接还支持视频的转移回云以创纪录的速度。这些用户体验是通过天线智能手机和小细胞之间的联系,和值得仔细检查。

在之前的博文,大迁移到5克正在进行中,我们讨论了信号分布的基础设施,包括5 g-if机制。在同伴的文章中,我们将讨论的工程奇迹mmWave波束形成模块,它代表了智能手机的天线,包括工作流从设计到生产。

设计的链路预算

在设计阶段,所有无线链接必须经过严格的计算,以确保遵守一个链接的预算。这些计算是建立在无线参数,如简化在以下说明,以确保最优性能。在这种情况下,我们关注mmWave应用明显的天线阵(而不是单个天线元素)。

在传输方面的链接时,传输功率(P_TX)和传输天线增益(G_TX)设置初始条件覆盖。在接收端,接收功率(P_处方)和接收天线增益(G_处方)完成链接。之间的距离(D)分离传输和接收决定了覆盖约束。Friis方程就是管理这些链路预算计算,由先驱t .派生Friis在贝尔实验室在1945年。

最后,链路预算还必须考虑以下大气吸收的特点,特别是越高衰减发生频率较高,并且可以随海拔和湿度水平。

来源:汉j .爱毫米波传播模型,MPM93

的工程奇迹mmWave链接相关的天线增益Friis方程。波长较小的(例如,60 GHz是5毫米),可以建立一个大型天线阵增益增加电;事实上,正是这种波束形成技术,真正使mmWave 5 g的链接。

天线在包(AiP)

拆卸的5 g智能手机将揭示,有多个天线模块分布在符合预定mmWave链路预算。这些天线模块类似于包下面的天线从高通(AiP),这成为了测试设备(DUT)高容量生产的考虑。

高通技术的产物,公司和/或其子公司。

注意适合在紧凑的薄包配置文件5 g智能手机设计。这个天线模块分布的多个实例的四周5 g智能手机作为mmWave技术部署的一部分。同样,一个相应的天线在小细胞基站建立连接是必要的。通过这种方式,mmWave链接准备传输数据。

开拓新的无线测试方法

探讨的问题是如何测试这个新兴mmWave设备嵌入式mmWave电路和波束形成天线结构存在传输和接收操作。天线作为方案的一部分,测试必须包括无线下载(OTA)的方法方便的高容量生产环境。

作为一个快速天线底漆,在设计阶段,消声室”来形容这种无线设备是必要的。在远场的方法,模拟如何部署、设备放置在底座和旋转,揭示了天线模式和DUT的物理方向。室有两个目的:第一,防止干扰附近的信号和第二,创建一个reflection-free环境测试。室的总体规模运营波长成正比,对于mmWave技术、室相对较小。然而,并不是足够小的自动化生产中必要的。

创建一个在线旅行社插入所需的适应是新硅工作流如下所示。晶圆测试后,波束形成模块需要测试揭示包装缺陷和异常值。在线旅行社网站密度较高的插入会降低测试成本,加快mmWave技术采用网站(相对于低密度)。

工作流芯片晶圆测试期间测试很简单,它必须产生已知的好死(KGD)后续包装活动与天线结构。所以,面临的挑战是如何创建一个在线旅行社规模生产的解决方案。

美国商会在OTA设计很重要

首先,作为我们的测试策略的一部分,我们考虑一个站点的设计方法。后来,单一站点设计应当很容易推断所需的站点密度来满足测试的成本目标。这种设计方法首先选择的标准处理程序理解可用的应用程序空间,天线位置,为站点密度处理一部分,不会过时。利用一个标准处理程序通过利用现有射频处理程序控制成本的规模经济效益。

最初的问题,消声室方法相比,这个传统室大小、甚至一个紧凑的范围,是不切实际的标准处理程序进行交互。相反,一个小室是必要的,为mmWave最佳实践和创建一个可伸缩的路径优化站点密度更高。每个消声室将同样的封装DUT和需要额外的设计优化取决于目标波长和包的大小。

接下来,我们考虑室设计过程的整体测试策略的一部分。的起点通常是一个证明工程评估工具;否则,从头开始一个新的设计是必要的。无论哪种方式,室内设计通常需要天线设计大师为远场通过构建模型预测的结果与实际结果之间的比较是可能的更大的消声室和production-friendly变异越小。作为一个提醒,我们需要这个单一的网站产生可重复的结果在这些许可mmWave乐队,每个数据库都很重要。室的复杂性设计是重要的,也必须适应天线包装形式,大小,和波束形成天线布局,以及将发生的变化作为部署mmWave模块进行优化。

随着室内设计,我们需要满足物理层互连的先决条件,包括信号分布。瞄准线的单站点设计优化波束形成的天线,包括水平和垂直极化电磁(EM)信号,这并不是太难的问题来解决。

互联和室的设计,我们需要开发测试策略的天线波束形成的功能,这是最实惠的方法,测试各个天线元素(而不是整个波束形成模式)。这里的信号传递的先决条件是精确测试天线(s)的位置相对于DUT。这一步包括许多机械和新兴市场的挑战,以确保可重复性和准确性测试结果。这一步需要mmWave专业知识、机械工艺和仔细的模拟比较预测和实际结果的努力。

最后,既然DUT有一个适当的单一网站设计测试,我们需要考虑实际的测试覆盖率,包括任何校准和维护问题(例如,改变包)。在利息成本最低的测试中,有一些受欢迎的环回的方法来考虑:

1. Leakback。这种成本最低的方法激活DUT和措施产生的泄漏天线节点之间最初地评估DUT质量。不是一种可取的方法,因为DUT不是为了这种方式运作。
2. Radiateback。这是一个更昂贵的方法,其中外部反射器天线节点引入了反馈机制,使更多的DUT质量评估(leakback相比)。这不是理想的,过多的权力通常是放入接收路径和DUT不是为了这种方式运作。
3. 辐射测试。这种方法是最喜欢DUT的消声室的方法和测试人员与适当的信号水平,使更多的参数测试,确定通过/失败状态。这还可以校准DUT表征方法。

每个步骤在这个单一的网站在线旅行社设计过程是合理的,但系统工程的和努力的多学科小组需要一个专家提供了执行。更复杂的情况是消费电子产品的本质可能会需要多个迭代的过程包的大小,形式因素,天线位置。一个站点OTA整个工作流的设计过程是必要的为一个单一的DUT简化操作,和多个DUT在不同波段操作。和室的设计最重要的用于创建production-friendly的OTA设置环境。这个网站在线旅行社设计过程可以推断利用标准处理程序功能实现的目标生产预算的混合产品,现在和未来。

OTA mmWave解决方案

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Teradyne是一个骄傲的先锋新兴mmWave测试方法。与我们的专家提供多学科小组,我们有专利方法来简化操作从设计到生产,包括最后一个处理程序解决方案建立在×8的网站包含一个定制的消声室元素。单站点和可伸缩性的工作流包括设计多个站点,比较预测模拟的最佳实践和实际结果。好处是更快的生产时间和一个可行的解决方案,提供可重复的OTA结果对新兴设备。

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