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MIMO系統(tǒng)中的信號在分配的時隙內包含調制射頻信號的觸發(fā)信號，因此對功率測量的主要要求就是能夠精確、可重復和快速地測量觸發(fā)內或者觸發(fā)門控部分的峰值、均值、峰值-均值功率比。仔細選擇適當的功率測量工具及方法，可以確保滿足嚴格的MIMO規(guī)范。 測量能力 市場上有多種功率測量工具可供使用。首先，我們必須確定需要什么測量功能，以便選擇適當的工具。對于研發(fā)應用，需要進行高度復雜的分析，因此，我們需要可執(zhí)行各種測量功能的功率計。除常規(guī)的平均功率測量之外，峰值功率計通過查看功率計屏幕上的功率觸發(fā)包絡，可以測量觸發(fā)門控部分的峰值、均值或者峰值-均值功率比。 此外，用戶可以使用互補累計分布函數（CCDF）統(tǒng)計分析，以確保MIMO系統(tǒng)組件不會受到正交頻分復用（OFDM）信號高峰值功率的壓縮。這種功率計的一個良好示例就是安捷倫P系列功率計（參見圖1）。 另一方面，在制造測試中需要進行較低復雜度的測量，并且通常只對觸發(fā)平均功率進行簡單的pass/fail測試。制造商主要關心在最短時間內生產出產品，并保持低成本。在此情形下，簡單的低成本USB功率傳感器（例如安捷倫U2000系列）可能是提供經濟高效和省時功率測量解決方案的理想選擇（參見表1）。 提高精度 MIMO測量的關鍵參數之一就是測量射頻觸發(fā)或者子幀過程中的信道功率。此參數測量僅在發(fā)送信號期間進行，通常稱為觸發(fā)功率。為了獲得可重復和精確的觸發(fā)功率，捕捉穩(wěn)定、一致的觸發(fā)信號非常關鍵。 可用多種觸發(fā)方式進行穩(wěn)定的捕捉。三種常見的功率計觸發(fā)方式包括：（1）被測設備（DUT）提供的外部觸發(fā)信號，（2）其他同步源或者（3）被測信號的幅度電平。 外部觸發(fā)源是最常用和首選的觸發(fā)機制，因為它可以提供最強健的觸發(fā)形式，以將該儀器采集的數據與所測量的射頻觸發(fā)信號同步。對于基站測量，可從基站本身獲得外部觸發(fā)源。而對于MIMO組件測量，可從提供激勵波形的信號發(fā)生器中獲得外部觸發(fā)信號。 一旦實現可靠的觸發(fā)，可用功率計捕捉穩(wěn)定的觸發(fā)信號。然后可配置功率計，以精確、可靠地捕捉整個觸發(fā)的峰值或者平均功率、前導功率或者空閑時間。 P系列功率計支持以上所有三種觸發(fā)方法，以高精度采集功率測量值，誤差小于0.2dB。對于U2000系列USB功率傳感器，需要使用外部觸發(fā)源捕捉OFDM信號高峰-均值功率比（PAPR）特性的觸發(fā)平均功率。與其它功率測量解決方案相比，可用這些傳感器獲得最適合的精度（參見圖2）。 多信道并行測試可縮短測試時間、降低測試成本 MIMO系統(tǒng)中發(fā)射機和接收機數目的增加會導致測試時間和測試系統(tǒng)復雜度的增加。由于測試成本與測試時間成正比，所以可將費時的功率測試從昂貴的信號分析系統(tǒng)中分離出來，轉移到更具經濟效益的功率測量系統(tǒng)。然后，可在兩個系統(tǒng)上進行并行測試，以使多信道設備的測試時間和成本增加最小化。典型信號分析系統(tǒng)需要花費30000多美元，而典型的高性能峰值功率計大約只花費11000美元，同時擁有可提高MIMO功率測量精度的附加優(yōu)點。 獲得更快的速度 現代功率計整合了各種配置，以優(yōu)化測量精度或速度。有三種常用方法可以優(yōu)化速度，其中每種方法各有自己的優(yōu)缺點： 最常用的方法就是默認模式，該模式應用正常的速度并根據測量的功率電平自動設置平均值數。本方法提供最佳精度和可重復性。測量速度取決于所選擇的平均值數，低功率測量的速度也較慢。通常，本方法相對于其他兩種方法而言，速度最慢。 可以使用帶有觸發(fā)計數命令的功率計緩沖存儲器實現更快的測量速度。功率計的存儲器通常填充最新測量數據，直到預定緩沖大小充滿為止。然后，用簡單的“提取”命令返回測量值。本方法相對于前面一種方法而言速度更快，但是由于處理的采樣數據更少，所以精度會稍微降低。 第三種方法提供最快的功率測量速度。由于采用雙通道二極管架構，并完全在二極管IV曲線（電流-電壓特性曲線）的平方律區(qū)域內運行，所以功率計能夠將觸發(fā)功率轉換為比例電壓波形，以快速地進行信號處理。因此，功率計可提供極其快速和精確的觸發(fā)平均功率測量，每次讀數可小于10ms。 前兩種方法可用于P系列功率計，而最后一種方法可在U2000系列USB功率傳感器內實施。 結論 安捷倫P系列功率計和U2000系列USB功率傳感器是一種理想的解決方案，可以滿足嚴格的MIMO功率測量需求。P系列提供最佳MIMO觸發(fā)功率測量精度，而U2000系列有助于降低成本和提高MIMO測量速度。 如需更多信息，請訪問：http://www.agilent.com/find/pseries_tips。 |
