NI：5G毫米波頻點三選一

近日，第十三屆 PXI 技術和應用論壇（PXI TAC 2016）在上海舉行，PXI 平臺的創(chuàng)辦者美國國家儀器公司（National Instruments，簡稱 NI）匯聚了十幾家廠商，數十個應用案例，展示 PXI 平臺在測試測量與技術驗證領域的最新發(fā)展狀況。

PXI 系統(tǒng)是由 NI 倡導的一種基于 PC 技術的平臺，根據實際應用需求，PXI 機箱可配置相應的板卡來組成定制的測試系統(tǒng)。該平臺為測量和自動化系統(tǒng)提供了高性能、高可靠性和低成本的配置方案，2004 年將 FPGA 技術引入了 PXI 平臺，2012 年又發(fā)布了基于 PXI 平臺的矢量信號收發(fā)儀，并在 PXI TAC 2016 前夕推出了第一款用于毫米波的軟件無線電，該毫米波信號收發(fā)系統(tǒng)信號帶寬達 2GHz，覆蓋 71 至 76GHz 的 E 波段頻譜。

智能設備對測試的新需求
在論壇上，NI 全球市場高級副總裁 Ajit Gokhale 表示，在物聯時代新型智能設備不斷涌現出來，這對智能設備廠商的測試測量系統(tǒng)提出了更多的要求。

傳統(tǒng)測試設備廠商在測試方面扮演了“上帝”的角色，所有測試功能由設備廠商來定義，客戶只需要購買現成可用的儀器即可。但智能設備爆炸式發(fā)展，使這種模式難以為繼。Ajit 舉了四個例子。Nest 的一個小小的智能家居設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、移動感應、控制導航部件、模擬輸入和輸出等；一個不到 1 美元的智能手機用功率放大器（PA），卻包含了多個放大器、高級濾波器、開關、電源管理、ADC/DAC 等；一部特斯拉的汽車，可以在云端進行軟件下載和升級服務，從而保持汽車系統(tǒng)的多樣性和先進性；一家噴氣式飛機，需要進行 25000 小時以上的模擬飛行，對模擬飛行數據進行分析，才能滿足最新的飛機量產需求。

Nest 案例顯示了當前各種技術融合的趨勢，PA 的案例則反映出測試成本的壓力，特斯拉案例表明被測系統(tǒng)的多變性，飛機案例則突出了復雜系統(tǒng)測試數據量大的特征。

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、通信延遲較大和軟件封閉等，這導致了傳統(tǒng)測試儀器對于新測試需求的不適應。

“PXI 平臺非常開放，硬件模塊化，軟件可定義，并具有非常完整的生態(tài)系統(tǒng)。客戶對自己的測試需求最清楚，所以我們有個口號是‘客戶知道一切’，PXI 平臺就是這樣一個開發(fā)、用戶可自定義的平臺，能夠最大限度滿足客戶不斷變化的測試需求?！盇jit 說道。

NI 中國區(qū)市場經理湯敏也補充道：“物聯網時代，上市時間變得極為重要?，F在創(chuàng)新不斷，總有新的公司崛起，所以對于研發(fā)來說，上市時間是最重要的指標之一。以高通為例，每次測試 40 個點和每次測試 300,000 個點，對于上市時間的影響自然不言而喻?！?/p>

毫米波通信技術或不會在 5G 早期部署
PXI 平臺在 5G 技術研發(fā)中也發(fā)揮了很大的作用。據 NI 射頻與無線通信市場開發(fā)經理姚遠介紹，NI 近幾年在射頻通信領域收購了多家公司，通過自身研發(fā)以及將這些技術的匯整，如今 NI 提供了包括毫米波、超密集組網（UDN）、Massive MIMO 等 5G 備選技術的研究平臺。

NI 射頻與無線通信市場開發(fā)經理姚遠

“探索新技術最關鍵的要有這幾點支持：平臺的延展性、軟件可定義性和靈活性等”姚遠表示，由于 5G 還沒有特別清晰的技術規(guī)劃，所以毫米波的標準化現在也看不出明顯的走向。NI 的 5G 毫米波原型驗證平臺支持 E 波段，但并不把寶全部壓在 E 波段，該平臺在基帶處理部分是一樣的，可以選擇不同的毫米波收發(fā)模塊來支持不同的波段，從而保證開發(fā)人員的投資回報比。如今三個最有可能用于 5G 通信的頻率包括：28GHz、39GHz 和 73GHz。

目前美國、韓國、日本等國家都在對 28GHz 頻率進行研究與現場試驗。之所以不選擇 60GHz（WiGig 的頻率）是因為 60GHz 的信號由于氧吸收的原因會產生大約 20dB/km 的損失。相比 60GHz 信號，這三個波段的信號氧吸收率低很多，在 E 波段（71~76GHz），大氣衰減為 0.35dB/km，與 sub-6G 頻段的 0.1dB/km 比較類似，適合長距離傳播。

毫米波通信波長短，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，因此限制性因素較多?！昂撩撞ㄓ玫绞謾C里面，還要有較長的一段路要走，方向性、針對毫米波信號處理的能力都需要考量。”姚遠說道，”毫米波可能不會在５G 早期部署?！?br /> ?