射频趋势正在挑战测试设备和解决方案的能力。快速变化的技术趋势使得射频设备开发人员和测试组织很难跟上步伐。传统任务有很大的改进空间,更不用说5G移动通信标准、eMobility及其辅助系统、新兴的车对车通信解决方案以及无人机干扰器等防御系统所产生的复杂性。此外,对坚固设备的需求也在增加,以确保客户的高可用性和低停机时间。

这些都是主要扩展的背后的驱动力罗德与施瓦茨公司射频测试解决方案组合,推出宽带射频放大器平台- R&S BBA300系列。宽带放大器是现有放大器在质量保证、组件开发和生产以及EMC测试方面的开发和产品验证测试的重大进步。

这种设计不仅仅是现有的R&S BBA130/BBA150家族的延伸。也不是一个替代品。宽带放大器确保出色的宽带射频性能,实现可靠的EMC测试和测量结果。主要的进步包括高线性度、出色的谐波性能和优异的噪声特性。

C电磁兼容测试有效性的挑战

在电磁兼容测试中,特别是抗扰度测试中,发电机-宽带放大器-天线系统会产生强烈的、明确的干扰场。被测设备(DUT)在EMC室中暴露在这种电磁干扰场中,并测试对干扰的敏感性。所有类型的调制测试信号都被扫过整个频率范围,例如380 MHz - 6 GHz。电缆、天线、腔室和DUT将馈入宽带放大器的能量反射为反射功率。正向功率与反射功率之比用电压驻波比(VSWR)表示。反射功率产生的多余能量必须以热的形式散失。

宽带放大器提供指定的P1dB射频输出功率,即使有50%的反射射频功率(VSWR 6:1)。即使在射频输出短路和开路的情况下,这些放大器也能提供高达其标称射频输出功率的50%。适当复杂的冷却概念确保多余的能量被消散。

智能,模块化的机械概念确保了一个非常紧凑,灵活配置,和服务友好的宽带放大器。

高线性射频功率用于PIM测试

另一个有问题的测试需求是快速和准确的无源互调测量(PIM)。在非常高的功率水平下,PIM可以发生在电缆、连接器和双工滤波器等设备中。这是基站收发器的主要考虑因素,其中PIM信号的频率可能与双工滤波器的接收路径频率重合,因此降低了接收机的灵敏度。因此,在生产过程中对双工滤波器进行PIM测试是必不可少的。

两个音调需要应用到DUT,理想情况下,在功率和频率都扫来实现这一点。

采用带有两个内源的矢量分析仪,可以产生两个频移音调并同时接收、快速采样和评估。这两种音调应用于线性R&S BBA300宽带放大器,具有出色的噪声功率密度(低至-110 dBm/Hz)和出色的谐波性能(低至-25 dBc),以产生所需的高功率级。这些放大器提供频率从380 MHz到6 GHz,输出功率从15 W到180 W,是非常快速,高精度和可重复的PIM测量的理想选择。

共存这是一个越来越需要智能解决方案的问题

当前的T&M环境带来了另一个日益严峻的挑战:确保新兴智能家居设备的性能。无线扬声器系统、恒温器、家庭安防和监控系统、家用机器人、烟雾/CO探测器、照明、家庭能源消耗监视器、门锁、冰箱、洗衣机和水探测器。所有这些产品都带有集成的无线通信模块,支持某种形式的WLAN、LPWAN或蓝牙®技术。额外的连接性特性带来了特殊的挑战——不仅仅是满足法规遵从性需求。

这里的问题是无线共存,这确保了在实际使用中高质量的服务,以及安全性和产品合规性。需要定义dut的预期用例,以确定所需通信系统的基准电磁环境和相应的功能性能。根据这些信息,可以定义最坏的RF场景,然后重新创建该场景进行测试。

以连接到家庭WLAN网络的智能洗衣机为例。该设备所处的电磁环境大多是时不变和稳定的。最糟糕的情况是,洗衣机位于WLAN信号非常微弱的区域,而运行活动Wi-Fi热点和蓝牙®应用程序并以最大功率传输的智能手机放在洗衣机上方或旁边。如果智能手表也加入进来,会发生什么?测试挑战是以可重复的方式在暗室中重现这种精确的电磁环境和测试条件。在这里,由于其超宽带宽,R&S BBA300大功率放大器提供了在辐射测试期间提高信号水平的完美方法。执行基线功能性能测试,并记录所有相关kpi(如吞吐量数据速率、PER、BLER、视频和音频性能)的结果。

概览

R&S BBA300的设计扩展到其机械方面,软件和射频设计,提供灵活的射频性能。该系列的设计和制造确保了出色的线性度、出色的噪声功率密度(低至-110 dBm/Hz)和出色的谐波性能(低至-25 dBc)。

罗德与施瓦茨的设计和制造为各种形式的不匹配提供了弹性。内置自我保护功能,可防止射频失配,VSWR高达6:1。智能保护确保高可用性,即使在组件故障的情况下。放大器运行时间越长越好。

放大器设计提供了实现广泛的客户系统设置的灵活性,具有多个开关选项,提供了高度的灵活性,可扩展性,可升级的频率和功率。这些仪器的可升级性使客户可以在初始投资的基础上轻松扩展他们的系统。

用户可更改放大器特性

宽带放大器配有放大器控制和监控的软件平台。为配置和操作定义不同的角色,并具有分级权限。可以授予对综合参数集的专用访问权。操作概念为用户提供了一个现代的,基于角色的操作,由可选的10英寸触摸屏(R&S BBA - B200)支持,为用户提供直接的现场操作或使用web GUI远程操作的用户体验。

该模型受益于众多智能设置和激活功能。从基本功能开始,用户可以通过键码解锁附加功能。这使得放大器的传输特性(例如增益,工作点,功率模式)可以适应客户的要求。

用户可调工作点使放大器在A类模式下具有很高的线性度,或在AB类模式下忠实地再现脉冲信号。通过可调输出功率模式,用户可以选择在高错配容忍度的应用中,放大器仍然必须在高VSWR条件下提供功率,或在更高输出功率的应用中,放大器用于良好匹配的设置。(R&S BBA-K1选项提供)。

通过标准以太网接口,可以使用远程控制SCPI命令自动化测试序列。远程控制支持开启SNMP协议。

结论

最宽的频率范围为380 MHz至6 GHz,在整个移动无线电频率范围内都具有出色的射频性能。高可靠性和有效性确保在所有可感知的VSWR条件下持续运行,在组件故障的情况下保持持续运行,并通过定制服务产品提高可用性。最重要的是,BBA300系列提供了低停机时间、高可用性和高级通信所需的性能。

智能,模块化的机械概念确保了一个非常紧凑,灵活配置,和服务友好的宽带放大器。参数可调,放大器性能可根据具体应用进行优化。这些仪器在频率和功率方面的可升级性使客户可以在初始投资的基础上轻松扩展其系统。