Современная электроника №2/2021

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 16 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2021 Инновации в производственных испытаниях базовых станций 5G миллиметрового диапазона Рис. 1. Пример базовой станции 5G-диапазона FR2 Рис. 2. Безэховая камера Keysight CATR430 Рис. 3. Система тестирования базовых станций Keysight S9130A-TR1 В статье рассказывается об инновациях в выносных радиомодулях миллиметрового диапазона, а также об ужесточении требований к характеристикам систем тестирования базовых станций. Норм Смит (Keysight Technologies) Вступление Пандемия COVID-19 нарушила гло- бальные рынки сбыта, что предсказу- емо повлияло на производственные цепи оборудования 5G. Это привело к тому, что некоторые страны объявили о задержках в своих планах по развёр- тыванию сетей 5G. Несмотря на сложную глобальную экономическую ситуацию, вызван- ную пандемией, производители сете- вого оборудования (NEM) и сетевые операторы реализуют план по нара- щиванию производства и развёрты- ванию сетей. Первое установленное оборудование 5G в основном было рассчитано на работу в диапазоне FR1 (от 410 МГц до 7,125 ГГц). На следую- щем этапе будет внедряться оборудова- ние диапазона FR2 (от 24,25 до 52,6 ГГц), а точнее – 24,25...43,5 ГГц. В связи с этим внимание акцентиру- ется на проблемах увеличения объёмов производства высокопроизводитель- ных базовых станций 5G NR и развёр- тывания малых сот миллиметрового диапазона. Ужесточение требований к характеристикам систем тестирования базовых станций Специалисты по производству ВЧ сетевого оборудования знают, что тестирование базовых станций в диапазоне FR2 (см. рис. 1) предъяв- ляет повышенные требования к при- борам для измерения таких радиоча- стотных характеристик, как модуль вектора ошибки (EVM) и относитель- ный уровень мощности в соседнем канале (ACLR) в миллиметровом диа- пазоне. На высоких частотах наблюдается неизбежное увеличение шума полу- проводниковых приборов и гармони- ческих искажений в ВЧ компонентах и подсистемах базовой станции. Это зна- чительно усложняет выполнение тре- бований к высокой производительно- сти систем 5G. Например, выполнение требования относительно сверхмалой задержки требует значительно мень- шей ошибки фазы и более точной син- хронизации на гораздо более высоких частотах, чем у предыдущих базовых станций LTE четвёртого поколения, которые работали в диапазонах ниже 6 ГГц. Кроме того, из-за компактной кон- струкции и отсутствия доступа к эле- ментам антенны базовой станции для оценки соответствия высокочастотных характеристик стандартам 3GPP тре- буется тестирование по радиоэфиру. Оно выполняется в безэховой камере, такой как CATR от Keysight Technologies (см. рис. 2). Требование выполнять тестирование по радиоэфиру означает, что интерфей- сом взаимодействия с тестируемым устройством теперь является измери- тельная антенна внутри безэховой камеры, которая может быть распо- ложена в нескольких метрах от кон- трольно-измерительного оборудова- ния. От контрольно-измерительного оборудования требуются более высокие выходная мощность и чувствительность для компенсации потерь при прохожде- нии сигнала миллиметрового диапазо- на в свободном пространстве по кабелю. Поскольку несущие 5G NR диапазона FR2 могут иметь полосы 50, 100, 200 или 400 МГц, то следующую проблему пред- ставляет собой измерение EVM и ACLR для более широкополосных сигналов. Это особенно актуально при исполь- зовании агрегирования несущих, что