测试EVM的UWB测试仪

超宽带（UWB）设备可以提供用无线方式来传输照片，电影和音乐（见figure 1）.并且，几家芯片制造商有第二代或者第三代芯片解决方案，用于无线多媒体应用，比如无线USB。

Figure 1: 使用了UWB技术，视频流媒体、无线传输打印文档、电影传输和照片交换都变得容易。

但是，在我们庆祝之前，我们需要了解一个现实，就是UWB的价格和校准&测试成本的对比。我们期待使用UWB做很多事，但是它必须要与其它无线连接形式共存。并且，它必须是低成本的。同时，它要满足一系列挑战性的参数规格――这就是校准&测试的目的。

更深入的了解

UWB频率范围从3.1GHz直到10.6GHz，这些频率被划分成14个528MHz的频段。信号"跳跃"在三个相邻频段（占用1584MHz的频谱），它的特征是跳跃快速，短符号时间（242.5纳秒）。这一技术使用多频带正交频分复用（MB-OFDM），且根据不同的数据速率，使用正交相移键控（QPSK）或者双载波调制（DCM），如table 1所示。这一无线USB可以在3米的距离下数据速率可以达到480 Mbps，在10米的距离下可以达到110Mbps。

Table 1:用于已验证的无线USB的调制方案和数据速率

这14个528MHz频带有不同的区域规则限制（见figure 2）,只有group 6频带在世界各地都已授权。所以，最新的芯片组将会围绕group 6,而第一代芯片组是基于group 1的。

Figure 2：在14个528MHz频带中，只有group 6频带在所以的确都已授权

UWB普通无线平台支持多种跳频带序列（称为"时间频率码"或者TFC）,允许只使用一个频带，或者在两三个频带之间跳跃（见table 2）。

　　Table 2: 依据选择的TFC，可以挑选使用单频带（TFC 5,6和7），双频带（TFC 8，9和10），或者三频带（TFC 1，2，3和4）的跳跃序列。

开发和生产测试

开发测试和生产测试有根本的区别。对于开发而言，设计出的产品要有能力满足所有的定义标准，所使用的元器件在容限范围内按最坏情况组合，要能得到一个仍然在规格范围以内的结果。不过，一旦这样的设计被验证之后，就没有必要像之前一样测试所有的相同设计方面。现在需要做的其实是发现生产错误或者坏的元器件。

可能有人质疑说，对于第一种情况――开发，使用一堆通用仪器连接在一起来准确测试必要的参数，还是使用为测试UWB而专门设计的系统，没有什么区别。但是，在今天这个商品化，竞争激烈的电子市场，不管对于开发还是生产，时间都是至关重要的。设计要在几周之内，而不是几个月之内，可以付诸生产。一旦设计经过了验证，大规模量产能力要尽快准备就绪。在那些情况下，不会有如此充裕的时间来使用即时搭建的设备群做生产测试。当然，也可以说这样的方法延缓了开发进程。

一个UWB设备可以发射和接收，每个功能都需要测试。在发射方面，需要测试功率电平和设置精度，误差向量幅度（EVM），功率谱密度（比如，相对于频谱波形）和频偏。但是那只是开始。你还要测试符号时钟误差，相位噪声，压缩，幅度和相位平衡，幅度在时域的变化，和本地振荡器泄漏。

在接收机方面，你将要测试在某个最坏误包率（PER）情况下的灵敏度和某个最坏误包率情况下的过载。要提到的是， 还需要测试接收机的邻道抑制，相间信道抑制和最大接收范围。

对于这一级的开发测试，使用通用仪器注定是一个冗长的过程。也意味着这些仪器必须能够精确测试跨度为7.5GHz的信号，并且有足够快的响应，以测试快速调频和短符号。能满足这样带宽和速度的仪器往往价格不菲。

另一方面，使用由软件控制的向量信号分析仪的单盒测试仪来捕获盒分析UWB信号，并提供全面的测试结果，以满足开发需求。但是，开发一个满足UWB的带宽和速度要求的测试仪，是一项挑战性的工作。

Iqultra 超宽带 测试系统

乍看之下，Litepoint的IQultra  测试方案跟它流行的IQview  WiFi测试仪很类似，但是只是外形类似。这一新的UWB测试方案必须支持接近8GHz范围的频谱，最高端的频率超过10GHz。并且，它必须能够一次捕获带宽超过500MHz的信号。而对于三频带跳频，一次捕获的信号带宽要达到1.6GHz。当今大部分的频谱分析仪提供20MHz的带宽，大多数高质量的实验室仪器的频率范围最高达到6GHz。显然，大部分实验室仪器的能力也不足以用于UWB，一些非常高成本类型的仪器除外。

所以，IQultra 首先满足UWB物理层规范，并且它提供全面的EVM测试。（见Figure 3）

Figure 3: IQu

ltra的GUI软件提供分析结果的全面列表（右面部分），加上三个可选择的视图界面。这里，最顶部的视图为信号功率－时间，左下方显示信道平坦度，右下方室OFDM子载波的星座图。

其中一项重要的测试是功率谱密度测试，用来保证测试的信号完全处于频谱模板之内（见figure 4），超出模板规范的信号很可能会干扰到其它信号。

Figure 4:这个视图界面显示在三个频带内跳跃的功率。

使用基于Alereon的DUT，通过它自己的驱动软件来控制，可以选择频带组，TFC和连续数据包输出。IQultra 室由它自己的GUI软件控制，允许选择频带组和捕获模式（单信号或者连续信号）。在单信号模式，测试者可以捕获一个数据包，并显示出即时的结果。信号捕获只需要几秒钟时间，后续的分析和显示也只需要几秒钟。只需要单击一下鼠标就可以得到所有的分析结果。在连续捕获模式，可以观察一段连续的数据包的"快照"，看看结果是相对稳定还是偏离了正常情况。

不管对于开发测试还是生产测试，使用IQultra，所有的测试都可以在几秒钟之内完成。设置保持不变，用户只需要选择不同的参数和视图界面。在对UWB设备整体的开发和生产成本限制条件下，IQultra真正算的上实际可行的方案。