隨著5G網(wǎng)絡在全球范圍內(nèi)的逐步展開，5G NR的標準也在不斷演進。隨著R17標準的發(fā)布，3GPP對5G NR毫米波的頻率范圍被擴展到最高71 GHz，該頻段之前是非授權許可，傳統(tǒng)上是IEEE 802.11ad和11ay等非蜂窩標準使用的頻段。為了應對此類帶寬擴展測試的新挑戰(zhàn)，并評估新一代射頻收發(fā)器芯片組的性能，羅德與施瓦茨（以下簡稱“R&S公司”）和西弗斯半導體展開合作，對頻率高達71 GHz的5G NR射頻收發(fā)器進行測試。
隨著R17標準的發(fā)布，到2022年年中，3GPP對5G新空口(5G NR)標準的頻率支持將擴展到71 GHz。該擴展需要在物理層進行調(diào)整，增加兩個新的子載波間隔(480 kHz和960 kHz)，并支持高達2 GHz的信號帶寬。新規(guī)定對頻段的拓展給針對蜂窩應用的射頻收發(fā)器制造商帶來了新的挑戰(zhàn)，但也給專門設計和制造在相關毫米波頻段工作的非蜂窩IEEE標準收發(fā)器芯片組的制造商帶來了機遇。
R&S和國際知名的芯片與集成模塊技術領先公司西弗斯半導體展開合作，對最新的射頻收發(fā)器芯片組性能進行了測試，目前該芯片組支持IEEE 802.11ad和802.11ay標準，以及高達71 GHz的5G NR信號。
西弗斯半導體公司為此次測試提供了一套評估套件，作為被測器件(DUT)使用，由最先進的射頻集成電路(RFIC) TRXBF01和射頻天線模塊BFM06010組成。RFIC在 57 GHz 至 71 GHz 的整個頻率范圍內(nèi)支持高達 64QAM 的 IEEE 802.11ad/ay 調(diào)制。測試裝置由R&S SMW200A矢量信號發(fā)生器和R&S FSW85信號與頻譜分析儀組成，SMW200A在超量程模式下可以支持高達67GHz至72GHz的頻率，F(xiàn)SW85是唯一集成信號分析帶寬高達8.3 GHz并支持高達90 GHz的頻譜分析儀。基于緊湊型CATR 5G NR毫米波暗室ATS1800C完成OTA測試設置。
為了驗證DUT的發(fā)射機性能，SMW200A向DUT提供了差分模擬IQ基帶信號，DUT對信號進行IQ調(diào)制并上變頻至所需的射頻頻率。生成的信號符合5G NR 3GPP R17標準，并使用960 kHz的子載波間隔和2 GHz的調(diào)制帶寬。DUT將16個獨立可控天線單元產(chǎn)生的發(fā)射波束聚焦在視軸方向，朝向ATS1800C的CATR反射器。它將信號捆綁到饋電天線，并將其提供給FSW85的輸入端，然后該輸入端執(zhí)行符合3GPP的信號分析。
為了測試DUT的接收機性能，SMW200A提供64 GHz的5G NR射頻信號(FR2-2)，同時連接到R&S ATS1800C的饋電天線。饋電天線將信號導向CATR反射器，該反射器在直徑30厘米的高質(zhì)量靜區(qū)(QZ)內(nèi)創(chuàng)造遠場條件。集成定位器允許對QZ范圍內(nèi)的DUT進行可重復的射頻測量。西弗斯半導體芯片組將接收到的信號轉換為基帶，由R&S示波器捕獲，并在VSE矢量信號分析軟件或FSW信號與頻譜分析儀的幫助下進行單獨信號分析。
西弗斯半導體無線業(yè)務部首席技術官Erik ?jefors表示，“對于西弗斯半導體來說，這是一次展現(xiàn)我們?nèi)蝾I先的毫米波技術的寶貴機會。基于即將推出的3GPP R17標準，我們與R&S一起為毫米波收發(fā)器射頻集成電路在60 GHz頻段的NR-U部署提供了一條新途徑。我們致力于走在技術發(fā)展前沿，因此需要盡早獲得能夠滿足即將到來的新標準(如60 GHz頻段的5G NR)的測試與測量解決方案。”
R&S測試與測量執(zhí)行副總裁Andreas Pauly表示，“我們與西弗斯半導體公司一起，為無線行業(yè)樹立了另一個里程碑。通過我們創(chuàng)新的測試與測量解決方案，驗證了最新5G NR標準中的新功能，實現(xiàn)了我們對合作伙伴和客戶的一貫承諾。通過這些工作，我們幫助客戶開發(fā)尖端技術，使消費者和企業(yè)的5G高端用例成為現(xiàn)實。”
