A medida que la tecnología mmWave madura, los equipos y las técnicas de T & amp; M también están cambiando

El lanzamiento de 5G también ha generado un auge en el mercado de equipos nuevos y especializados de prueba y medición (T&M).
En el pasado, los sistemas de prueba de ondas milimétricas se basaban en técnicas de nivelación de software que eran dispositivos inestables y, en ocasiones, dañados. En el mercado actual, mmWave T&M tiene técnicas de nivelación en tiempo real que ofrecen control de nivel de potencia y control de barrido de potencia para proteger dispositivos sensibles. Esto proporciona a los ingenieros de pruebas una precisión y estabilidad de potencia óptimas durante las fases de prueba.
En el pasado, discutimos cómo una nueva era de equipos T&M actualizados está ayudando a los diseñadores a superar los desafíos de 5G. Sin embargo, la discusión sobre el floreciente equipo de T&M para aplicaciones mmWave tiene muchas dimensiones más allá de 5G que merecen discusión, incluidos los desafíos de prueba de la tecnología mmWave y las características destacadas de los nuevos productos actuales.

Desafíos comunes de las pruebas mmWave

Uno de los desafíos de las pruebas de electrónica de alta frecuencia con mmWave es que, al transmitir datos, estos dispositivos suelen sufrir pérdidas de propagación elevadas y mediciones inconsistentes. Esto significa que el equipo de prueba a menudo requerirá mayor potencia o mejor sensibilidad para tomar medidas precisas, según Anritsu.

Ilustración de pérdida de propagación frente a frecuencia. Imagen utilizada cortesía de Anritsu

En las frecuencias de ondas milimétricas, puede resultar un problema utilizar un analizador de espectro y cables largos para medir la pérdida de trayectoria de un enlace inalámbrico. Las temperaturas variables solo hacen que el problema de la pérdida sea aún más tenue.

Limpiar y apretar conectores
Hay algunas formas sencillas en las que los ingenieros de pruebas están combatiendo estos desafíos de mmWave.
En primer lugar, Keysight Technologies sugiere conectores macho delicados o conectores personalizados cortos para el panel frontal del equipo de prueba.
Los ingenieros también deben mantener las interfaces de los conectores, que miden aproximadamente 1/2 mm y pueden acumular fácilmente partículas de polvo y arañazos. A frecuencias de ondas milimétricas, los ingenieros pueden necesitar un microscopio para detectar y limpiar estas imperfecciones, que pueden dañar la impedancia. Las conexiones fuertes de ondas milimétricas también requieren un par de torsión fuerte en el conector, por lo que los usuarios también deben estar familiarizados con una llave dinamométrica adecuada.

Trate de evitar el esfuerzo excesivo o la tensión de levantamiento de llave con las técnicas anteriores. Imagen utilizada por cortesía de Keysight Technologies

Otra opción es reducir la cantidad de conexiones en un sistema de prueba por completo, cortando directamente la cantidad de puntos de falla y errores de medición.

Crear un cabezal de prueba remoto
Los analizadores de espectro portátiles y los mezcladores externos se pueden conectar directamente a una antena, lo que permite al usuario crear un cabezal de prueba remoto y medir lo más cerca posible del dispositivo bajo prueba.

Para pruebas milimétricas, la conexión directa a un dispositivo bajo prueba puede producir mediciones más precisas que una conexión por cable. Imagen utilizada cortesía de Anritsu

Tenga en cuenta que aunque estos dispositivos no tienen el ancho de banda de frecuencia intermedia de un analizador de señales con cobertura directa y continua, un analizador de señales de baja frecuencia puede cubrir fácilmente estas frecuencias.

Equipo de prueba mmWave: SA, VNA y VSG

Además de los analizadores de espectro estándar, los analizadores de redes vectoriales y, recientemente, incluso los generadores de señales vectoriales se pueden utilizar para pruebas de ondas milimétricas.
Los analizadores de redes vectoriales (VNA) son instrumentos que miden los parámetros de red de dispositivos electrónicos. Para elegir el VNA apropiado, los ingenieros deben evaluar las especificaciones de diseño de su proyecto, especialmente aquellas que requieren un control de potencia preciso, amplios barridos de potencia y un rango de ruido óptimo.
Keysight afirma que un VNA solo es eficaz y preciso cuando está equipado con fuertes capacidades de calibración. Una función VNA crucial es la corrección de errores vectoriales, una técnica matemática que busca errores sistemáticos mientras monitorea la potencia de salida y el ruido del receptor.
Si bien los generadores de señales vectoriales (VSG) no suelen estar equipados para las pruebas de mmWave, el primer VSG con capacidades de prueba de mmWave estuvo disponible a fines de 2020 y principios de este año. Rohde & Schwarz introdujo un nuevo generador de señales vectoriales, el R&S SMM100A, que se dice que maneja las capacidades de prueba de mmWave.

R&S dice que el SMM100A VSG es una generación de señal en tiempo real que opera a través de frecuencias mmWave de 44 GHz. Imagen utilizada por cortesía de Rohde & Schwarz

Rohde & Schwarz dice que el VSG puede generar hasta 44 GHz mientras alcanza casi los 7 GHz para las redes Wi-Fi 6E.

Un mercado en crecimiento de mmWave T&M

La tecnología mmWave se remonta a principios de la década de 1900 y, como tal, hay muchos modelos de equipos mmWave T&M en el mercado. Incluso la última tecnología puede pasar por alto posibles errores que surgen durante las pruebas de los sistemas debido a que las longitudes de onda son más pequeñas que las frecuencias de microondas estándar.
Como tal, es importante que los ingenieros de pruebas conozcan las numerosas técnicas, como la calibración adecuada, el mantenimiento de los conectores y la instrumentación portátil, para solucionar los desafíos asociados con la tecnología mmWave.
Siempre que el equipo de T&M opere a través de frecuencias superiores a 50 GHz, los ingenieros de pruebas tienen muchas opciones para elegir.

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¿Qué otros consejos tiene para probar la tecnología mmWave? Comparta sus ideas en los comentarios a continuación.