NI PXI縮短射頻功率放大器的特征化時間

分類：解決方案日期：2012-09-27 00:00:00 來源：西部工控網

　　我們使用NI PXI和LabVIEW減小特征化系統的尺寸、成本和功率消耗，并縮短總特征化時間。

　　"我們使用NI PXI，能夠將新組件的特征化時間從兩周縮短為大約一天。"

　　- Gary Shipley, TriQuint Semiconductor

　　挑戰:

　　在不犧牲測量精度或提高設備成本的情況下，縮短對日益復雜的無線功率放大器(PA)的特征化時間。

　　解決方案:

　　使用NI LabVIEW軟件和NI PXI模塊化儀器開發功率放大器特征化系統，讓我們在減小資產設備成本、功率消耗和物理空間的同時，將測試吞吐量提高了10倍。

　　作者:

　　Gary Shipley - TriQuint Semiconductor

　　關于TriQuint Semiconductor

　　TriQuint是一個高性能射頻解決方案的領導者，其產品涉及復雜移動設備、國防與航天應用以及網絡基礎設施等方面。現在，TriQuint通過使用GaAs、GaN、SAW和BAW技術為世界各地的組織提供創新的解決方案。工程師和科學家借助TriQuint的創新提高了產品的性能，并降低了其應用的總成本。

　　現有功率放大器特征化技術的挑戰

　　盡管無線射頻功率放大器主要被設計在單頻帶單模式下工作，現代的功率放大器要滿足更為多樣化的需求。實際上，現代功率放大器的設計可以工作在八個或更多頻帶下，并且能夠用于包括GSM、EDGE、WCDMA、HSPA+、LTE等多種調制類型。

　　在TriQuint Semiconductor，我們需要在多種頻率、電壓電平、溫度和功率范圍下測試日益復雜的組件。一個典型組件完整的特征化過程需要大約30,000到40,000行數據對設計進行完全測試。使用傳統的機架射頻測試設備，每行數據大約需要10秒收集，這樣每個獨立組件需要超過110小時進行測試。

　　設計替代的PXI測試系統

　　為解決縮短射頻組件特征化測試時間的挑戰，我們基于NI PXI、LabVIEW和NI TestStand，開發了功率放大器特征化測試系統。我們的功率放大器測試臺包含以下儀器：

　　· NI PXIe-5673 6.6 GHz矢量信號發生器

　　· NI PXIe-5663 6.6 GHz矢量信號分析儀

　　· NI PXI-5691 8 GHz可編程射頻放大器

　　· NI PXIe-5122 100 MS/s高速數字化儀

　　· NI PXI-2596雙6x1 26 GHz多路復用器

　　· 100 Mbit/s數字I/O模塊

　　· 傳統機架頻譜分析儀

　　· 外置功率計、電源

　　· LabVIEW

　　· NI TestStand

　　· NI GSM/EDGE測量套件

　　· 用于WCDMA/HSPA+的NI測量套件

　　我們使用LabVIEW軟件更新了現有的測試計劃，在NI PXI測試臺上完成相同的測量序列。由于在PXI測試系統上的測量速度更快，我們配置特征化序列盡可能使用PXI測試臺，僅在需要的時候才使用傳統的機架儀器。

　　NI PXI的優點

　　決定使用PXI的主要原因是能夠在不犧牲測量精度的情況下實現更高的測量速度。通常，在之前射頻放大器測試臺上，射頻測量所需的時間占了整個特征化時間的絕大部分。PXI利用高速數據總線、高性能多核CPU和并行測量算法實現了盡可能快的測試速度。此外，NI GSM/EDGE測量套件和用于WCDMA/HSPA+的NI測量套件使用合成測量，所有測量可以使用一組I/Q數據完成。我們使用這些工具包能夠測量例如增益、效率、平整度、ACP、ACLR、EVM和PVT等功率放大器特征。

　　使用PXI得到的結果

　　通過使用PXI完成功率放大器測試臺的大部分測量，我們將功率放大器特征化時間從兩周縮短為大約24小時。此外，我們在每個GSM、EDGE和WCDMA測量測試中都觀察到了測量時間的顯著改進。表1 比較了傳統測試臺和PXI測試臺的測量時間和速度提升。