面向产品制造的MIMO WLAN测试方法

图1以测试2x3 DUT的LitePoint IQnxn 3x3测试配置结构为例，给出了多VSG和VSA测试方案。当测试DUT发射器时，测试系统中的VSA是有效的。每个发射器与其相应的VSA相连接。对所有的发送链路同时进行数据捕捉，并将捕捉到的数据送给一个综合软件工具包进行分析。通过使用该测试系统和综合分析软件，我们可以详细分析出每个发射器的信号质量以及它们之间的互扰。VSA分析还包括一个完整的数据解调器，能够帮助我们检验发射信号的结构是否正确，这在产品研发过程中是非常有用的。对CRC的检验能够检查出解调后的报文数据是否正确。我们可以将报文数据保存到一个文件中，以便于与发射数据进行对比。

利用这一测试系统，可以支持发射器的任意组合。多VSA和综合分析软件的动态组合可以在一次数据捕捉操作中测量出下列发送参数：

● 整个报文的Tx功率；
● Tx信道响应和每个发射器的谱平坦度；
● 发射器之间的Tx隔离度；
● Tx频率偏差；
● 每个发射器的Tx I/Q不均衡、相位与幅值；
● 每个发射器的Tx本机振荡器（LO）泄漏；
● 每个发射器的Tx信号质量或EVM值；
● 每个发射器以及多个发射器组合的Tx相位噪声；
● 每个发射器的Tx功率压缩，显示为CCDF；
● 报文传送期间的Tx功率变化；
● Tx符号时钟偏移；
● Tx不同发射器数据包发射时间的一致性；
● Tx有效载荷验证。

在测量待测设备的接收器时，多VSG和VGA测试方案中的VSG参与测量工作。每个接收器与其相应的VSG相连。测试控制软件将波形加载到VSG中，分别设置每台VSG的射频信号电平和所有VSG使用的公共射频频率。通过配置多VSG和VSA测试系统，我们可以无限循环地发送载入的波形，或者按照用户指定的发送次数进行发送。VSG发送的波形可以来自于采用一条理想信道的单个发射器，或者来自于采用多径信道的单个发射器，或者来自于分别具有多径信道和功率电平的多个发射器。因此，可以在实际的MIMO和传统多径信道条件下测量出接收器误包率。

在产品研发过程中，评估接收器在发射器减损情况下的接收灵敏度是非常重要的。利用多VSG和VSA测试方案，我们可以详细分析MIMO接收器。诸如LO泄漏、I/Q不均衡、发射器压缩、相位噪声、加性噪声或载波频率偏移等发射器减损都可以囊括在测试系统产生的信号中。大部分减损都可以对每个发射器单独设定。
在多VSG和VGA测试方案下，可以进行下列接收器测试操作：

● 对于输入不同信号电平或SNR情况下的PER测试；
● 用于传统和MIMO多径信道的PER测试；
● 接收器对在发射器减损的情况下的灵敏度测试, 例如频率偏移、I/Q不均衡、LO泄漏等；
● 无干扰信道评测(clear channel assessment)；
● RSSI校准；
● 接收器射频链路隔离。

这个方法用于设计验证、调试与质量保证测试阶段。对于生产线测试来说，这个方案的成本很高，可能无法满足预期的投资回报率（ROI）。
一体式VSG/VSA外加合成器与高速开关的测试方案

生产测试不需要进行全面的定量的性能评估，生产测试的主要目地是检验待测设备的组装是否正确，是否达到了规定的性能指标。对于MIMO WLAN系统，我们可以采用与传统WLAN生产测试类似的一体式VSG/VSA组合方案。首先介绍的一体式VSG/VSA配置方案是一体式VSG和VSA外加合成器和高速开关（例如LitePoint IQflex/IQview和多端口测试适配器（MPTA））。为简便起见，将高速射频开关和合成器的组合称为MPTA。

MPTA包括一个高速射频开关、每条射频信号通路上一个衰减器和一个智能序列控制器，如图2所示。该结构可以配置成静态模式，其中各个开关或闭合或打开，每个衰减器设置为一个指定的值。该结构还可以配置成动态模式，在动态模式下，可以定义一系列配置或状态，每种配置都有其自己的开关和衰减器设置。状态之间的转换由智能MPTA本身根据其信号输入情况进行控制。