测试将成为下一代WLAN射频IC开发的一个主要挑战

zhoujunyi

测试将成为下一代WLAN射频IC开发的一个主要挑战
先进工艺技术允许无线局域网(WLAN)领域的半导体公司将射频、模拟和数字电路集成在单个裸片上，这使得他们可以采用直接序列扩频(DSSS)等抗干扰调制方法、正交频分复用(OFDM)和n-QAM(正交调幅)等复杂调制协议开发复杂射频IC(RFIC)。DSSS、OFDM和n-QAM是WLAN标准(如802.11a、HiperLAN2、802.11b和802.11g)的基础，它们可以较低的传输速率实现大吞吐量数据传输。不过，由于这些调制方法带宽高而且动态范围大，它们也给那些希望能第一个将复杂WLAN器件推向市场的公司提出了重大挑战。

测试也是主要的一大挑战。传统的为窄带(低于100kHz)单载波设计而开发的测试方法和测试设备缺少测试新兴的2.4GHz和5GHz 频段WLAN器件所需的性能特性。此外，对于采用在WLAN标准中规定的复杂调制方法的器件来说，传统的基于正弦激励的测试方法是不适用的。因为像功率放大器这样的有源器件在正弦和调制激励信号下的响应是不同的，依靠简单正弦测量的传统测试方法会得出误导性结果。如果用正弦波形进行调整和测试，这些设计在实际应用场合遇到调制信号时将会有不同表现，这也意味着那些似乎在工厂已通过性能测试的器件有在现场失灵的风险。其结果就是，为了降低器件现场失灵的风险，RF设计人员必须提高保护频带，但这将导致成品率下降，从而最终降低利润。

为了解决这个问题，RFIC设计公司正在用调制向量网络分析方法测量的更相关调制信号代替用向量网络分析仪实现的传统正弦测量。借助这些调制方法，RF设计人员可以采用同一个基础模型来解释早先方法得到的结果。不过，由于受测器件是用调制信号激励的，因此测试结果更忠实地反映了真实的性能表现。这也使得设计人员可以利用更精确的结果来减少保护频带，从而提高成品率和增加利润。

除了测试复杂性增加以外，WLAN射频IC制造商还面临着提高测试速度和降低测试成本的挑战。测试设备必须能够压缩RF测试时间和最大程度地提高测试速率，并能够并行处理几个不同器件上的多种WLAN特性。由于使用分布式并行处理子系统，先进的RFIC测试系统能够以高精度和高采样率采集数据流，既可以从单个也可以从多个测试点采集，而且可以根据单次采集完成多个独立的RF测量。

与此同时，半导体制造商必须能根据变化的测试需求迅速改造设备，即方便地创建不同的RF、模拟和数字测试配置，以满足不同产品的特殊测试要求。可扩展测试系统架构的出现为RFIC开发商提供了一种高性价比方法，它能根据新的RF、模拟和数字测试要求对测试设备进行调整或升级。由于这种方法使用灵活，制造商能够把WLAN测试设备调整到精确的配置，以进行特殊射频IC的测试。随着WLAN标准不断发展，对更高带宽、更大比特率和更复杂信号调制方法的需求也随之上升，对于寻求保护其在测试设备、测试程序和测试工程经验方面投资的制造商来说，相同的自适应能力将被证明是至关重要的。

对于RFIC设计公司而言，先进的WLAN器件带来了更大的测试挑战，即它们要求更先进的测试方法和测试架构。通过提供一个与真实应用相匹配的测量环境，更复杂的测试方法和先进的RFIC测试系统将能够提高测试精度和速度，从而满足新的测试要求。此外，通过提供一个灵活的可配置测试能力，新兴的RFIC测试平台也能够提供高性价比的测试解决方案，它们即使在WLAN测试需求不断变化的情况下也能保持其价值。