Caratterizzazione dei componenti 5G

In che modo le soluzioni di misura e collaudo di Rohde & Schwarz aiutano i produttori di componenti a soddisfare i requisiti delle reti 5G NR

Le reti 5G utilizzano due classi di bande di frequenza: inferiori a 6 GHz e onde millimetriche. Gli esperti del settore si aspettano che le bande inferiori a 6 GHz siano la dorsale delle reti 5G NR. Per la gamma inferiore a 6 GHz e larghezze di banda dei canali fino a 100 MHz, i produttori di componenti possono sfruttare la loro esperienza maturata nella stessa gamma di frequenze con le reti 4G e migliorare ulteriormente le prestazioni grazie alle tecnologie più recenti.

Analizzatore di reti vettoriali ZNBT con chipset beamforming analogico
Analizzatore di reti vettoriali ZNBT con chipset beamforming analogico
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L’utilizzo di frequenze alle onde millimetriche è essenziale per raggiungere la velocità ultraelevata promessa dalle reti 5G NR. L'utilizzo di bande di frequenza più elevate, assieme a larghezze di banda estese nella gamma delle onde millimetriche, impone requisiti molto più stringenti ai componenti per dispositivi e sistemi di comunicazione 5G, quali filtri, mixer, amplificatori, chipset di beamforming analogici e antenne. Con il beamforming (irradiazione direzionale controllata elettronicamente) che diventa una caratteristica standard nelle reti 5G, i nuovi circuiti integrati dedicati al beamforming richiedono una soluzione di test multiporta veloce ed efficace per poter effettuare misure di analisi delle reti vettoriali.

Problematiche dei test 5G

Le principali sfide per la caratterizzazione dei componenti 5G sono:

  • Elevata larghezza di banda: la predistorsione digitale (DPD) per gli amplificatori di potenza RF richiede segnali con larghezza di banda multipla di quella del segnale originale per estendere la gamma lineare
  • Le frequenze alle onde millimetriche creano nuove sfide per il test dei componenti: l’elevata gamma dinamica già richiesta lavorando a frequenze inferiori deve essere mantenuta, per poter ottenere prestazioni analoghe da switch e filtri fino alla gamma delle onde millimetriche
  • Il livello più elevato di integrazione elimina le tradizionali porte di test: l'integrazione molto maggiore di più funzioni in un solo modulo, come richiesto per il beamforming, causa la sostituzione di test tradizionalmente effettuati via cavo con nuovi tipi di test effettuati via radio (OTA, Over-The-Air), ad esempio per le prove sugli stadi di ingresso a radiofrequenza integrati nello stesso involucro dell'antenna (AiP, Antenna in Package)
  • Componenti con porte multiple: i componenti per il beamforming supportano simultaneamente più antenne che richiedono soluzioni di misura basate su analizzatori di reti multiporta
  • Ricerca su bande di frequenza fino a 80 GHz: la caratterizzazione dei componenti richiede spesso un’ampia gamma di frequenze fino a diverse decine di GHz

Vantaggi delle soluzioni di test 5G di Rohde & Schwarz

  • Ideale per collaudare amplificatori di segnali digitali a banda larga: il generatore di segnali vettoriali a banda larga R&S®SMW200A con una gamma di frequenza fino a 40 GHz e l'analizzatore di spettro e segnali a banda larga R&S®FSW con una gamma di frequenza fino a 90 GHz offrono entrambi una larghezza di banda di segnale interna fino a 2 GHz
  • Test 5G OTA: soluzioni chiavi in mano personalizzabili basate sul sistema di test per antenne R&S®ATS1000 leader nel settore
  • Test di componenti con cinque o più porte: gli unici e veri analizzatori di reti vettoriali multiporta, come gli strumenti R&S®ZNBT, semplificano la calibrazione e il funzionamento offrendo l'utilizzo simultaneo di tutte le porte di misura
  • Ideale per tutto le attività di ricerca e sviluppo, particolarmente a gamme di frequenze superiori a 40 GHz: l’analizzatore di reti vettoriali R&S®ZVA con una gamma di frequenze fino a 110 GHz è caratterizzato da funzionamento semplice, elevata velocità di misura, ampia gamma di funzioni ed elevata flessibilità. Ad esempio, con quattro sorgenti interne (coerenti in fase) fino a 67 GHz, l'analizzatore R&S®ZVA a quattro porte consente di effettuare misure rapide a due toni su amplificatori e mixer. Ciò elimina l’esigenza di mixer esterni
  • L'analizzatore R&S®ZVA110 consente di effettuare misure alle onde millimetriche da 10 MHz a 110 GHz con uno sweep continuo e con elevata stabilità e facilità di configurazione. Se combinato con i convertitori a onde millimetriche R&S®ZVA-Zxx, permette di coprire tutte le bande più comuni per le guide d’onda fino a 500 GHz

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