芯耀
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近日，第十三屆 PXI 技術(shù)和應(yīng)用論壇（PXI TAC 2016）在上海舉行，PXI 平臺(tái)的創(chuàng)辦者美國(guó)國(guó)家儀器公司（National Instruments，簡(jiǎn)稱(chēng) NI）匯聚了十幾家廠商，數(shù)十個(gè)應(yīng)用案例，展示 PXI 平臺(tái)在測(cè)試測(cè)量與技術(shù)驗(yàn)證領(lǐng)域的最新發(fā)展?fàn)顩r。
PXI 系統(tǒng)是由 NI 倡導(dǎo)的一種基于 PC 技術(shù)的平臺(tái)，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求，PXI 機(jī)箱可配置相應(yīng)的板卡來(lái)組成定制的測(cè)試系統(tǒng)。該平臺(tái)為測(cè)量和自動(dòng)化系統(tǒng)提供了高性能、高可靠性和低成本的配置方案，2004 年將 FPGA 技術(shù)引入了 PXI 平臺(tái)，2012 年又發(fā)布了基于 PXI 平臺(tái)的矢量信號(hào)收發(fā)儀，并在 PXI TAC 2016 前夕推出了第一款用于毫米波的軟件無(wú)線電，該毫米波信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)信號(hào)帶寬達(dá) 2GHz，覆蓋 71 至 76GHz 的 E 波段頻譜。
智能設(shè)備對(duì)測(cè)試的新需求
在論壇上，NI 全球市場(chǎng)高級(jí)副總裁 Ajit Gokhale 表示，在物聯(lián)時(shí)代新型智能設(shè)備不斷涌現(xiàn)出來(lái)，這對(duì)智能設(shè)備廠商的測(cè)試測(cè)量系統(tǒng)提出了更多的要求。
傳統(tǒng)測(cè)試設(shè)備廠商在測(cè)試方面扮演了“上帝”的角色，所有測(cè)試功能由設(shè)備廠商來(lái)定義，客戶只需要購(gòu)買(mǎi)現(xiàn)成可用的儀器即可。但智能設(shè)備爆炸式發(fā)展，使這種模式難以為繼。Ajit 舉了四個(gè)例子。Nest 的一個(gè)小小的智能家居設(shè)備包含了溫濕度傳感器、Wi-Fi 系統(tǒng)、Zigbee 系統(tǒng)、電池和電源管理、移動(dòng)感應(yīng)、控制導(dǎo)航部件、模擬輸入和輸出等；一個(gè)不到 1 美元的智能手機(jī)用功率放大器（PA），卻包含了多個(gè)放大器、高級(jí)濾波器、開(kāi)關(guān)、電源管理、ADC/DAC 等；一部特斯拉的汽車(chē)，可以在云端進(jìn)行軟件下載和升級(jí)服務(wù)，從而保持汽車(chē)系統(tǒng)的多樣性和先進(jìn)性；一家噴氣式飛機(jī)，需要進(jìn)行 25000 小時(shí)以上的模擬飛行，對(duì)模擬飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，才能滿足最新的飛機(jī)量產(chǎn)需求。
Nest 案例顯示了當(dāng)前各種技術(shù)融合的趨勢(shì)，PA 的案例則反映出測(cè)試成本的壓力，特斯拉案例表明被測(cè)系統(tǒng)的多變性，飛機(jī)案例則突出了復(fù)雜系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)量大的特征。
Ajit 表示，傳統(tǒng)儀器有很多弊端，例如功能固定、處理器不能升級(jí)、通信延遲較大和軟件封閉等，這導(dǎo)致了傳統(tǒng)測(cè)試儀器對(duì)于新測(cè)試需求的不適應(yīng)。
“PXI 平臺(tái)非常開(kāi)放，硬件模塊化，軟件可定義，并具有非常完整的生態(tài)系統(tǒng)。客戶對(duì)自己的測(cè)試需求最清楚，所以我們有個(gè)口號(hào)是‘客戶知道一切’，PXI 平臺(tái)就是這樣一個(gè)開(kāi)發(fā)、用戶可自定義的平臺(tái)，能夠最大限度滿足客戶不斷變化的測(cè)試需求?！盇jit 說(shuō)道。
NI 中國(guó)區(qū)市場(chǎng)經(jīng)理湯敏也補(bǔ)充道：“物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，上市時(shí)間變得極為重要?，F(xiàn)在創(chuàng)新不斷，總有新的公司崛起，所以對(duì)于研發(fā)來(lái)說(shuō)，上市時(shí)間是最重要的指標(biāo)之一。以高通為例，每次測(cè)試 40 個(gè)點(diǎn)和每次測(cè)試 300,000 個(gè)點(diǎn)，對(duì)于上市時(shí)間的影響自然不言而喻。”
毫米波通信技術(shù)或不會(huì)在 5G 早期部署
PXI 平臺(tái)在 5G 技術(shù)研發(fā)中也發(fā)揮了很大的作用。據(jù) NI 射頻與無(wú)線通信市場(chǎng)開(kāi)發(fā)經(jīng)理姚遠(yuǎn)介紹，NI 近幾年在射頻通信領(lǐng)域收購(gòu)了多家公司，通過(guò)自身研發(fā)以及將這些技術(shù)的匯整，如今 NI 提供了包括毫米波、超密集組網(wǎng)（UDN）、Massive MIMO 等 5G 備選技術(shù)的研究平臺(tái)。
NI 射頻與無(wú)線通信市場(chǎng)開(kāi)發(fā)經(jīng)理姚遠(yuǎn)
“探索新技術(shù)最關(guān)鍵的要有這幾點(diǎn)支持：平臺(tái)的延展性、軟件可定義性和靈活性等”姚遠(yuǎn)表示，由于 5G 還沒(méi)有特別清晰的技術(shù)規(guī)劃，所以毫米波的標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)在也看不出明顯的走向。NI 的 5G 毫米波原型驗(yàn)證平臺(tái)支持 E 波段，但并不把寶全部壓在 E 波段，該平臺(tái)在基帶處理部分是一樣的，可以選擇不同的毫米波收發(fā)模塊來(lái)支持不同的波段，從而保證開(kāi)發(fā)人員的投資回報(bào)比。如今三個(gè)最有可能用于 5G 通信的頻率包括：28GHz、39GHz 和 73GHz。
目前美國(guó)、韓國(guó)、日本等國(guó)家都在對(duì) 28GHz 頻率進(jìn)行研究與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。之所以不選擇 60GHz（WiGig 的頻率）是因?yàn)?60GHz 的信號(hào)由于氧吸收的原因會(huì)產(chǎn)生大約 20dB/km 的損失。相比 60GHz 信號(hào)，這三個(gè)波段的信號(hào)氧吸收率低很多，在 E 波段（71~76GHz），大氣衰減為 0.35dB/km，與 sub-6G 頻段的 0.1dB/km 比較類(lèi)似，適合長(zhǎng)距離傳播。
毫米波通信波長(zhǎng)短，因此天線可以做得很小，但另外一方面，由于毫米波通信方向性很強(qiáng)，因此限制性因素較多。“毫米波用到手機(jī)里面，還要有較長(zhǎng)的一段路要走，方向性、針對(duì)毫米波信號(hào)處理的能力都需要考量?！币h(yuǎn)說(shuō)道，”毫米波可能不會(huì)在５G 早期部署。“
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