何为矢量信号收发仪(VST)?

2013-05-02 15:09

　　范例：功率放大器测试的功率级伺服

　　功率放大器（PA）重要的一点是包含预期输出功率，甚至超出其线性工作模式。为了准确地校准PA，其采用了功率级的伺服反馈循环来确定最终的增益。功率级伺服通过分析仪捕捉当前的电流输出功率，并控制发电机的功率级别，直至获得所需的功率，这是一个相当耗时的过程。简单来说，它使用比例控制循环，在功率级别上来回摆动，直至输出功率级和所需的汇合。 VST适用于功率级伺服，因为进程可直接在用户可编程FPGA上实现，从而更快地达到所需的输出功率值（见图3）。

　　在PA测试中，功率级伺服上使用VST可更快地达到所需的输出功率值

图3. 在PA测试中，功率级伺服上使用VST可更快地达到所需的输出功率值。

　　其它射频应用

　　VST不仅仅是快速灵活的矢量信号分析仪以及矢量信号发生器。 VST的射频接收器、射频发送器，以及用户可编程的FPGA使其能够超越传统的VSA/ VSG模式。例如，VST可由用户完全重新构建，来执行其它复杂的射频应用处理，例如将新的射频协议原型化，实现软件定义的无线电，以及信道间的仿真。

　　范例： MIMO射频信号的无线电通道仿真器

　　近年来，多输入多输出（MIMO）射频技术进步显著，尤其是在移动电话和无线标准方面。除此之外，射频调制方法日趋复杂，射频带宽不断增加，射频频谱正变得越来越为拥挤。随着技术的进步，在静态的环境中测试无线设备相当重要，但了解这些设备在动态现实世界中的行为也同等重要。

　　无线信道仿真器是一种可在真实世界中测试无线通信的工具。衰退模式可用来仿真空气的干扰、反射、移动的用户以及其它阻碍物理无线环境中的射频信号的自然现象。在FPGA上对这些数学衰退模式编程，VST可实现实时无线通道仿真器。下面的图4为LabVIEW环境下的两台VST实现2x2 MIMO无线通道仿真器。衰退模式的设置显示在屏幕的左侧和中心。通过频谱分析仪捕捉衰退模式发出的射频输出信号，并显示在右边。这些频谱图清楚显示了因衰退模式产生的频谱零点。

　　范例LabVIEW前面板上显示了使用两台VST实现MIMO信道仿真的效果

图4. 范例LabVIEW前面板上显示了使用两台VST实现MIMO信道仿真的效果。

　　软件设计仪器的多种可能性

　　VST的诞生引领了一类新的仪器，它们并非供应商提前设定好的仪器，而是经过软件设计，完全针对用户的自身需求进行应用。随着射频DUT变得更加复杂，对于上市时间的要求越来越高，仪器的功能水平又掌握在了射频设计师和测试工程师的手中。本文中的范例只不过是VST众多功能中极小的一部分。想要知道“什么是矢量信号收发仪？”，您先必须回答：“你需要解决何种测量和控制问题？” 精确的射频发送器、射频接收器以及数字I / O可灵活连接至用户可编程的FPGA，VST因而能够从容应对各方面的挑战。

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