應對IEEE 802.11ac生產測試挑戰
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1.寬帶測量
802.11ac僅在5GHz免牌照頻段工作。與2.4GHz頻段相比，具有寬可用帶寬和低干擾的優點。美國和歐洲信道分配分別如圖3和圖4所示，參見[4]。因此，測試需要生成并分析80MHz瞬時帶寬或160MHz(可選)帶寬，以及頻率達5.835GHz的信號。
圖3：美國信道分配。
圖4：歐洲信道分配。
對于發射機測試，需要一次捕獲整個信號帶寬，測量信號質量、頻率、功率和頻譜平坦度。頻譜包絡測量需要分析更寬的帶寬(如802.11ac 80MHz為240MHz)。這可以采用頻譜拼接技術，以更加經濟的方法來實現。這種技術可以捕獲信號的多個快照，按頻域進行拼接，顯示整個帶寬。
對于接收機測試，需要生成全帶寬信號波形模擬被測設備(DUT)。這種方法可以測試多種操作模式的接收靈敏度。
現有及今后推出的Aeroflex PXI 3000系列射頻模塊支持寬帶信號分析，并可以生成6GHz頻率，便于滿足802.11ac帶寬和頻率要求。我們的802.11ac解決方案可通過軟件升級，是802.11ac測試的理想平臺。
2.多輸入多輸出(MIMO)
MIMO是在發射機和接收機上采用多個天線，通過先進的數字信號處理提高通信性能。這種方法采用獨立發射/接收鏈，既可以提高鏈路可靠性，也可以提高數據速率。IEEE在802.11n中引入MIMO，將802.11ac的支持能力擴展到8個空分碼流和多用戶MIMO(MU-MIMO)。相對于單用戶MIMO，MU-MIMO可以同時端接多個用戶同一頻段往來傳輸的收/發信號，如圖5所示。
圖5：單用戶與多用戶MIMO舉例。
在研發環境下，MIMO開發一般需要測試設備利用多徑信道仿真，對不同MIMO節點的多個碼流進行編/解碼。而在生產環境下，由于設備設計認證已在研發階段完成，因此測試重點轉移到射頻組件校準和設備質量確認。生產環境下MIMO測試還應優化速度和成本。目前采用的一種方法是單獨測試MIMO收發器的射頻路徑。一般是通過開關矩陣依次對每個MIMO路徑進行測試，以進一步節省測試設備的成本，因為只需要一個測試收發器信道，如圖6所示。這種方法足以滿足MIMO生產要求，合理兼顧性能與成本。
圖6：MIMO生產測試系統實例。
3.高密度調制
802.11ac規定OFDM模式采用256QAM調制方式。256QAM調制密度是過去WLAN標準最高密度調制方式64QAM的四倍。高速率傳輸所需傳輸信號質量高于以前WLAN調制編碼方案。表4列出各種802.11ac調制方式的誤差向量幅度(EVM)或接收星座圖誤差(RCE)要求。無論信號帶寬多大，這種要求都是一樣的。
表4：802.11ac的EVM要求。
如圖7所示，EVM特性受相位、頻率和幅度誤差影響。高階調制、多點定義星座圖，意味著不同符號的信號振幅存在很大差別。采用高階調制時，信號所受非線性和相位噪聲等影響會變得更加突出[8]。
圖7：可視EVM。
為了精確測量802.11ac信號，測試設備的殘留EVM必須顯著優于表4所示的最低EVM要求(即-32dB，256QAM)，否則會影響產量。這要求相對于測試過去的WLAN標準，802.11ac測試設備必須具有更加出色的相位噪聲和線性特性。
Aeroflex基于PXI 3000系列的WLAN測試解決方案優異的EVM特性，可以輕松滿足802.11ac要求。如表5所示，這些數值反映了發射機和接收機未采用均衡情況下(即人工生成較低測量值)的殘留EVM。
表5：Aeroflex PXI 3000平臺WLAN測試典型殘留EVM/RCE特性。測試結果包括接收機和發射機殘留EVM/RCE。無均衡。
4.測試速度
生產測試速度和產量是兩個最重要的生產指標。802.11ac是目前增加的一種測試設備，對于生產WLAN保持可接受的低價位，以及在消費電子設備中的普及具有重要意義。802.11ac的價位必須與過去WLAN標準的價位相當。因此，802.11ac測試設備在高速校準和驗證設備和組件，同時保證精度和可靠性的基礎上，達到可觀的產量是十分重要的。
Aeroflex 3000系列PXI模塊化RF測試平臺滿足測試速度和重復性要求。這是通過產品大量創新設計實現的，包括快速準確的硬件切換、優化軟件架構、流水線技術，以及測試序列化進一步提高設備利用率。表6舉例說明802.11ac采用Aeroflex PXI 3000系列的測量時間。
表6：測量時間包括捕獲、傳輸和分析。每項測試分析16個符號。測試結果是重復25次的平均值。
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