挑戰(zhàn)5G毫米波測(cè)試難點(diǎn)，LitePoint有何大招助力5G手機(jī)量產(chǎn)？

本站原創(chuàng)，作者：章鷹，電子發(fā)燒友原創(chuàng)。

2019年是5G元年，5G商用全面加速。5月21日，中國日?qǐng)?bào)援引中興通訊5G工業(yè)產(chǎn)品線副總經(jīng)理高文浩的說法，中國計(jì)劃10月1日起在全國40個(gè)城市范圍開始5G商用，中國大陸的5G基站將由華為、中興和愛立信提供。這將意味著中國成為繼韓國、美國之后，啟動(dòng)下一代通信技術(shù)的全球第三個(gè)國家。

此外，4月13日，三星首先在美國公布了Galaxy S10 5G細(xì)節(jié)，日前華為消費(fèi)者業(yè)務(wù)部總裁余承東公開表示，華為Mate X 5G版會(huì)在2019年年中上市。OPPO在歐洲推出5G版本的手機(jī)，工信部最新消息，已有部分5G手機(jī)進(jìn)入三大基礎(chǔ)電信運(yùn)營企業(yè)，進(jìn)行功能、應(yīng)用等方面的測(cè)試，顯示距離消費(fèi)者正式使用5G終端越來越近。

5月15日，在LitePoint 5G熱點(diǎn)測(cè)試技術(shù)研討會(huì)上，LitePoint亞太區(qū)技術(shù)總監(jiān)謝定龔談到了5G終端測(cè)試最新進(jìn)展，他表示：“因應(yīng)5G網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的進(jìn)展，在終端檢測(cè)上，現(xiàn)在進(jìn)展最快的是5G CPE和移動(dòng)熱點(diǎn)（Mobile hotspots），2019年1月，華為推出全球速率最快的5G CPE Pro，這臺(tái)CPE實(shí)現(xiàn)3.2Gbps網(wǎng)絡(luò)實(shí)測(cè)速率，下載速度是當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)的21倍。最近三個(gè)月，客戶對(duì)5G手機(jī)終端量產(chǎn)前后的測(cè)試需求快速增加，這都是我們今年感受到的最大變化?！?/p>

圖：LitePoint亞太區(qū)技術(shù)總監(jiān)謝定龔

5G終端毫米波測(cè)試直面三大挑戰(zhàn)

2019年是5G手機(jī)的導(dǎo)入期，到2020年下半年5G手機(jī)處于上量期。4G的轉(zhuǎn)化期是兩三年，但是5G的轉(zhuǎn)化會(huì)加快。當(dāng)然，5G終端測(cè)試必須先行。

全球40多家運(yùn)營商部署5G網(wǎng)絡(luò)，他們選擇5G頻段不同，有的選擇FDD，有選擇TDD，有的選擇毫米波頻段，5G手機(jī)里面要融合如此多的射頻需求，這對(duì)5G手機(jī)測(cè)量提出了哪些挑戰(zhàn)？

謝定龔指出，需要直面三大挑戰(zhàn)：第一、新型5G移動(dòng)終端，考慮要使用4G LTE的網(wǎng)絡(luò)，又需要支持5G NR技術(shù)，其測(cè)試必須同時(shí)兼顧4G和5G的規(guī)劃要求，尤其是5GNR包括兩個(gè)頻段Sub 6GHz（450MHz-6GHz）和毫米波頻段（24.25GHz-52.6GHz），最顯著的測(cè)試挑戰(zhàn)是高頻芯片天線的測(cè)試。5G手機(jī)會(huì)接到Sub-6 GHz頻段，手機(jī)天線會(huì)變到4*4陣列，Sub-6G CPE，天線個(gè)數(shù)達(dá)到8*8陣列，由于毫米波終端的天線采用了 AIP 的封裝形式，無法進(jìn)行毫米波的傳導(dǎo)方式測(cè)試，對(duì)毫米波終端設(shè)備的評(píng)估都會(huì)基于 OTA 的方式來完成， LitePoint設(shè)計(jì)精巧的毫米波OTA測(cè)試驗(yàn)證箱來幫助系統(tǒng)廠商驗(yàn)證DVT產(chǎn)品的多天線和射頻模塊的效率。

第二、3GPP組織對(duì)OTA測(cè)試已經(jīng)設(shè)立了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，3GPP 對(duì)于5G終端發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的測(cè)試都有清晰的定義，通過 OTA 的方式評(píng)估指標(biāo)引出了測(cè)量距離這一關(guān)鍵問題。廠商就不能用耦合的方式去做，需要用到標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)場做測(cè)試，或者說緊縮場的方式進(jìn)行測(cè)試。

第三、5G手機(jī)量產(chǎn)前的研發(fā)、驗(yàn)證測(cè)試和量產(chǎn)后的大批量測(cè)試，對(duì)效率和成本提出更苛刻要求。謝定龔強(qiáng)調(diào)指出，5G測(cè)試相對(duì)4G增加了復(fù)雜度，5G是大帶寬，波束窄，頻寬多，頻寬的配置更加靈活，也更加復(fù)雜。客戶在做5G終端測(cè)試的時(shí)候，如何去優(yōu)化測(cè)試是必須思考的問題。LitePoint在持續(xù)跟進(jìn)客戶的最新需求。

LitePoint推出5G終端綜合測(cè)試方案，一站式解決客戶量產(chǎn)挑戰(zhàn)

Strategy Analytics近期發(fā)布的研究報(bào)告《5G 毫米波系統(tǒng)，RF前端元件和過程技術(shù)預(yù)測(cè)2018-2024》指出，對(duì)5G毫米波系統(tǒng)至關(guān)重要的收發(fā)器和波束形成組件將在五年內(nèi)每年出貨量達(dá)到數(shù)億部。5G終端測(cè)試顯然是一個(gè)具備潛力的市場。在這個(gè)市場上，有多個(gè)海內(nèi)外的競爭對(duì)手，作為2000年成立的LitePoint, 憑借什么獨(dú)家法寶吸引客戶的使用呢？

謝定龔表示，LitePoint從早期的5G芯片研發(fā)到客戶的研發(fā)驗(yàn)證， DVT驗(yàn)證到量產(chǎn)，其實(shí)都采用同樣的測(cè)試設(shè)備，提供給客戶整合的軟件方案，還有整個(gè)量產(chǎn)全部的打包方案。所以客戶可以快速地做驗(yàn)證，將新產(chǎn)品推向市場，這是關(guān)鍵因素。

謝定龔舉例說，5G測(cè)量方式與4G測(cè)量方式會(huì)顯著不同，5G毫米波測(cè)試只能在成品整機(jī)的時(shí)候做測(cè)試。測(cè)試聚焦于解決5G手機(jī)上多樣化RF模塊測(cè)試，除了3G和4G模塊外，還有Sub 6GHz和毫米波模塊，以Sub 6GHz手機(jī)上最少需要4根天線，毫米波至少需要兩個(gè)毫米波的RF模塊測(cè)試，5G從工程驗(yàn)證階段就充滿挑戰(zhàn)。

針對(duì)5G商用終端產(chǎn)品毫米波測(cè)試難題， LitePoint在2018年就開發(fā)了全球第一款全集成式5G毫米波測(cè)試解決方案IQgig-5G，可以讓5G產(chǎn)品開發(fā)人員快速驗(yàn)證其設(shè)計(jì)并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。我們看到，已經(jīng)有全球著名的手機(jī)廠商采用LitePoint的測(cè)試配置，這個(gè)方案是由基礎(chǔ)頻段和中頻的控制參數(shù)和LO信號(hào)集中在一個(gè)獨(dú)立的IF模塊設(shè)計(jì)，使用IQgig-5G的測(cè)量設(shè)備和IQgig-IF的組合，做水平角度量測(cè)，垂直極化信號(hào)。

圖：IQgig-5G是一款全集成式非信令設(shè)備。

圖：LitePoint DFF chamber(直接遠(yuǎn)場測(cè)試)示意圖。

“我們?cè)谧?G毫米波測(cè)試的時(shí)候，先做特性化量測(cè)，其次在通信完成后，要做波形轉(zhuǎn)向量測(cè)，最后做量產(chǎn)測(cè)試，這些過程都是用同一臺(tái)設(shè)備來完成。一體化的設(shè)計(jì)對(duì)于客戶來說，只需要購買極少的設(shè)備，提高了測(cè)試效率。而且在測(cè)量精度上，我們的設(shè)備表現(xiàn)優(yōu)異，這都是客戶青睞我們的原因。“謝定龔表示，“毫米波高頻RF測(cè)試以IQgig-5G為主，涵蓋28GHz與39GHz頻段測(cè)試，此外，在中頻測(cè)試上，使用IQgig-IF來做測(cè)試，而Sub 6GHz以下的應(yīng)用，采用IQxstream-5G來做測(cè)量，覆蓋了高、中、低頻段的全面測(cè)試，幫助手機(jī)終端廠商完成在DVT嚴(yán)苛測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)下的設(shè)計(jì)驗(yàn)證。”

“5G毫米波測(cè)試首先去掉最大波束成形的方向，設(shè)備供應(yīng)商或制造商需要提供天線的確切位置，以便于進(jìn)行天線的整體性能測(cè)試和整機(jī)輻射性能測(cè)試，特別是波束成形的水平。實(shí)際上，天線的確切位置對(duì)于設(shè)計(jì)和調(diào)試而言同樣十分關(guān)鍵。LitePoint提供給客戶一整套校準(zhǔn)套件，包括數(shù)字水平儀器，標(biāo)準(zhǔn)增益喇叭、SGH 底部支架、激光支架，兩根電纜。同時(shí)給與客戶全流程的指引：1、校準(zhǔn)測(cè)量是通過使用具有已知增益值的參考校準(zhǔn)天線完成的；2、校準(zhǔn)過程確定了整個(gè)傳輸和接收鏈路徑的復(fù)合損耗的得失。3、每個(gè)測(cè)量路徑可以實(shí)現(xiàn) (兩個(gè)正交極化) 重復(fù)校準(zhǔn)測(cè)量。

圖：LitePoint提供給客戶一整套校準(zhǔn)套件

全球化技術(shù)支持和服務(wù)團(tuán)隊(duì)，幫助客戶5G產(chǎn)品成功上市

2005年，LitePoint就進(jìn)入中國市場，經(jīng)過7年地積累，到了2012年開始發(fā)力中國市場?！爸袊拔宕蟮氖謾C(jī)客戶都有和我們合作?，F(xiàn)在手機(jī)品牌研發(fā)，都是全球多個(gè)點(diǎn)聯(lián)動(dòng)，在美國做系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在***采購芯片，在深圳做研發(fā)，LitePoint在美國芝加哥、圣地亞哥等地設(shè)置研發(fā)中心，業(yè)務(wù)運(yùn)營擴(kuò)展到***，日本和韓國，在中國大陸上海、深圳等地設(shè)置辦公室，公司成立專業(yè)售前售后技術(shù)支持客戶測(cè)試需求落地?！敝x定龔表示，客戶的全球化帶動(dòng)了LitePoint全球布局提供優(yōu)質(zhì)本地服務(wù)的策略。

對(duì)于5G手機(jī)客戶選擇在歐洲搶發(fā)新品上市的時(shí)間點(diǎn)，謝定龔分析說：“測(cè)試需求通常都要配合客戶的需求，我們以全球技術(shù)支持和服務(wù)配合客戶的5G手機(jī)上市需求，對(duì)他們的支持非常正面。未來，隨著5G手機(jī)量產(chǎn)迫近，OPPO和其他手機(jī)客戶提出增加測(cè)試效率的需求，我們也在幫他們開發(fā)一對(duì)三的測(cè)試方案?？梢蕴岣呷兜臏y(cè)試效率?！薄?/p>