事實證明，WiMAX收發(fā)器件有益于消費電子市場的發(fā)展，它們在此找到了多種用途，其中包括把WiFi熱點連接到互聯(lián)網(wǎng)。為確保器件按預(yù)想的那樣工作，并且使它們迅速上市，器件制造商們需要先進的多功能測試設(shè)備和同樣先進的測試軟件。

WiMAX的能力

WiMAX是一種射頻技術(shù)，用來代替有線DSL或電纜來提供“最后一英里”寬帶接入。該技術(shù)基于IEEE 802.16標準，工作距離為數(shù)公里，而WiFi (IEEE 802.11)提供的距離是數(shù)十米或數(shù)百米。

廣泛采用的WiMAX載波頻率包括2.3GHz、2.5GHz和3.5GHz，信道帶寬為3.5MHz、5MHz、7MHz、10MHz。正如其它數(shù)字調(diào)制方案那樣，WiMAX利用更簡單的調(diào)制方案和更慢的數(shù)據(jù)速率來提供更長的傳輸路徑。若路徑長度較短，則復(fù)雜的調(diào)制方案可提供誤碼率(BER)很低的高數(shù)據(jù)速率。為了達到很高的數(shù)據(jù)傳輸速率，WiMAX器件利用多條MIMO信道。

WiMAX的“姊妹”版本是韓國電信業(yè)開發(fā)的WiBro (Wireless Broadband)。該技術(shù)也稱作移動WiMAX，并被包含在IEEE 802.16e中。它被分配了一個略微不同的頻帶，以2.3GHz為中心。

WiMAX使用OFDM，這種復(fù)用方法把帶寬分成多個頻率子載波。在OFDM系統(tǒng)中，輸入數(shù)據(jù)流被分成了幾個數(shù)據(jù)速率更低的并行子流，每個子流均得到調(diào)制，并在單獨的正交子載波上傳輸。在10MHz信道帶寬中，基站和移動裝置之間的下行鏈路的數(shù)據(jù)速率有可能達到63 Mbps，并且上行鏈路上有可能達到28Mbps(圖1)。

圖1，WiMAX調(diào)制方案包括正交相移鍵控和16點正交相移調(diào)幅。

在早期的移動設(shè)備中，相內(nèi)(I)和正交(Q)信息以模擬格式從基帶處理器傳輸?shù)皆O(shè)備的射頻部分。在目前高度集成的設(shè)備中，ADC、DAC與射頻電路駐留在相同封裝中，構(gòu)成了射頻器件與數(shù)字基帶處理器或數(shù)字總線之間的鏈路。把ADC和DAC從基帶處理器中移出來，放到射頻器件中，就有可能用最小的光刻尺寸來制造處理器，這可降低材料成本。圖2描繪了典型射頻MIMO收發(fā)器的布局，帶有數(shù)字接口和多個射頻端口。

圖2，WiMAX 2x2 MIMO收發(fā)器框圖。

WiMAX測試系統(tǒng)要求

為了在高吞吐率的制造流水線上測試WiMAX收發(fā)器，自動化測試設(shè)備(ATE)系統(tǒng)需要以下關(guān)鍵能力：

• 數(shù)字供應(yīng)和記錄速度與被測器件(DUT)相同;

• 用相位噪聲較低的時鐘來為合成器提供基準;

• 潔凈電源與中繼控制用輔助控制電路;

• 射頻供應(yīng)與記錄;

• 多個射頻端口，可被輕松校準來獲得準確的信號電平;

• 供應(yīng)和記錄WiMAX調(diào)制信號的方法。

ATE系統(tǒng)還需具有足夠的硬件和軟件資源，以便用很高的并行程度來執(zhí)行多站點測試。利用并行測試，系統(tǒng)測試數(shù)個器件所需的總測試時間應(yīng)能接近單站點系統(tǒng)測試一個器件所需的時間。

測試開發(fā)期間，測試者應(yīng)恰當安排測試儀資源，使負載板的復(fù)雜度最低。從測試工程師的角度看，這使得依照測試儀交付平面來校準射頻信號電平的工作能夠自動完成。器件設(shè)計應(yīng)使最終組裝產(chǎn)品的PCB上的元件數(shù)量最少，并因此降低材料成本。同理，ATE負載板的元件也應(yīng)盡可能少。元件數(shù)量最少的“潔凈”負載板需要的設(shè)計、布局、構(gòu)建、調(diào)試時間較短，并且事實證明，它們在批量生產(chǎn)時也更可靠。

為了測試MIMO器件，測試儀需要提供多個接收器來并行記錄器件的發(fā)射信號。它把記錄的波形傳輸給調(diào)制分析包，后者能與多個輸入流連接，并分析綜合信息。同樣的流程適用于接收路徑，此處的多個數(shù)字記錄引擎需要同時記錄來自各器件接收器的數(shù)字數(shù)據(jù)。

一個2×2 MIMO器件有2個輸入接收端口和2個輸出發(fā)射端口。若要在4站點環(huán)境中測試此類器件，則測試儀必須提供8條射頻供應(yīng)信道和8條射頻記錄信道。為避免在器件接口板(DIB)上使用分配器或射頻開關(guān)，ATE需要提供16個射頻端口。

四站點應(yīng)用需要4路高純度基準時鐘輸入，每路用于每個DUT的合成器。時鐘輸入的相位噪聲必須很低，這至關(guān)重要，這是由于時鐘相位噪聲會影響器件的性能。配備良好時鐘源的測試儀在DIB上無需分配器或晶體。晶體具有良好的相位噪聲，但它們的頻率并未鎖定到ATE，因此它們可能會導(dǎo)致數(shù)字同步問題。因此，如果測試儀不需要晶體，測試者就將獲得更好的測試結(jié)果。

WiMAX器件面臨的測試難題

WiMAX器件必須經(jīng)歷一系列測試，來確保它們用在無線電設(shè)備中時將會恰當工作。這系列測試一般包括：

* 連續(xù)性與泄漏測試，以便確保封裝和靜電放電保護正確;

* 數(shù)字類型測試(包括掃描格式的一些測試);

* 對轉(zhuǎn)換器的傳統(tǒng)