寬帶射頻應用中的十大測試挑戰(zhàn)

在這個屬于工程師的時代，工程師對測試儀器的關注點主要集中在產品能否滿足需求并解決測試中的問題，同時還要對不斷變化的技術和標準需求予以充分考慮。泰克技術專家在與用戶充分溝通的基礎上，梳理出十大測試挑戰(zhàn)并撰寫相應文章，助力工程師的研發(fā)工作，用尖端的測試設備應對新標準發(fā)展、任務要求和前沿科技的挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)1：生成復雜調制信號

在現代通信、導航設備等在研發(fā)過程中，需要產生復雜的調制信號來進行系統的性能驗證。無論系統研制或性能評定都需要能產生具有某種信道特征的射頻或數字信號等，并能夠時分發(fā)射的信號，而這些用普通信號源難以產生，而研制專門的信號源受經費、技術狀態(tài)等各種因素影響。因而，在預算可負擔的范圍內完成系統的研發(fā)和驗證，成為一大挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)2：任意波形發(fā)生器的半實物仿真

任意波形發(fā)生器是利用高速sac將內存中的波形文件轉換為實際的波形信號。因其波形文件可以由用戶靈活定制，任意波形發(fā)生器可以產生的波形信號也即可以靈活定制，其波形特征僅受限于其采樣率帶寬，可以用于各類半實物仿真中。

挑戰(zhàn)3：復雜電磁環(huán)境綜合測試

所謂的復雜電磁環(huán)境是信息化戰(zhàn)場上在交戰(zhàn)雙方激烈對抗條件下所產生的多類型、全頻譜、高密度的電磁輻射信號，以及己方大量使用電子設備引起的相互影響和干擾，從而造成在頻譜環(huán)境上呈現時域上突發(fā)多變、空域上縱橫交錯、頻域上擁擠重疊、能量上高低分布的特征，嚴重影響武器裝備效能、作戰(zhàn)指揮和部隊作戰(zhàn)行動的無形戰(zhàn)場環(huán)境。

挑戰(zhàn)4：射頻信號采集記錄和回放

隨著導航技術、電子對抗、頻譜監(jiān)測、衛(wèi)星通信等空間科學的高速發(fā)展，射頻信號采集記錄和回放系統廣泛應用于導航、氣象、航空航天、通信、頻譜監(jiān)測等領域，需要將復雜的信號實時采集記錄下來，進行分析和算法研究，并可以通過硬件或軟件回放來模擬真實的工作環(huán)境，為各類接收機的研發(fā)和調試提供穩(wěn)定可靠的信號模擬器，減少現場測試的時間和研發(fā)成本。

挑戰(zhàn)5：無線電監(jiān)測

無線電監(jiān)測網主要實現電磁頻譜的精細監(jiān)管、全天候頻譜監(jiān)測和新一代的智能監(jiān)測。這些功能需要采集海量數據，并對這些海量數據進行復雜分析和統計，從而實現在時、空、頻、能量各維度對復雜電磁環(huán)境進行評估，并對頻譜的態(tài)勢變化進行預測報警等功能。電磁環(huán)境復雜程度的增加越來越多地表現在信號時域上突發(fā)多變，頻率上擁擠重疊，能量上高低分布，方向上縱橫交錯等特點。

挑戰(zhàn)6：超寬帶信號的采集分析

隨著技術的進步，更高載波、更高帶寬的射頻信號傳輸技術應用到雷達、太赫茲、通信、量子計算等產品的研制上，如毫米波汽車防撞雷達、Wigig等。40G載波、2GHz調制帶寬以上的測試需求越來越多，甚至可能需要進行多路的同時采集，來進行系統的性能驗證。面對如此寬的信號，一般頻譜儀的分析帶寬已經無法滿足，只能借助示波器加矢量信號分析軟件來完成。

挑戰(zhàn)7：太赫茲通信的復雜測試

THz通信應用包含了從器件到器件、板級通信、機器到機器、人機及人人的無線通信，包括室內和室外場景。THz通信提供了數十Gbps甚至是1Tbps的超高傳輸速率，以匹配未來的光纖通信容量。在THz通信中，從器件，包括輻射源、波導、濾波器、調制器，甚至天線到系統都有廣闊的研究空間，除了基礎的器件驗證，對其通信系統的指標也都往往需要進行評估。

挑戰(zhàn)8：多通道信號的產生于分析

現代通信、雷達、導航設備在研發(fā)過程中多需要產生復雜的調制和脈沖信號，同時進行多路同時輸出和采集，來進行系統性能驗證。如在寬帶雷達系統的研制和系統性能評定時需要能產生的信號包括目標模擬、環(huán)境模擬、雜波模擬、噪聲模擬、干擾模擬，并能任意改變其中的參數進行多路的輸出。對于通信和導航系統來說，需要產生跳頻、復雜調制并能夠時分發(fā)射的信號。

挑戰(zhàn)9：太赫茲雷達信號的分析測試

近年來，隨著太赫茲器件性能的不斷提高，太赫茲應用系統的研究與開發(fā)逐漸受到了世界各國的關注，美、歐和日尤為重視。美國政府將太赫茲科技評為“改變未來世界的十大技術”之一，日本更是將太赫茲技術列為“國家支柱十大重點戰(zhàn)略目標之首”。美國國家航空航天局（NASA）、美國國防部高級研究計劃局（DARPA）、美國國家科學基金會（NSF）等。

挑戰(zhàn)10：頻率合成和調頻同步難題

隨著微電子與數字信號處理技術的廣泛應用，尤其是FPGA、DSP以及DDS器件的發(fā)展，原先存在的頻率合成器和跳頻同步等難題已經解決，與自適應技術的結合進一步提高了跳頻系統的性能。可以相信，跳頻技術將向更高跳頻速率、高數據傳輸速率發(fā)展。各種新穎的跳頻實現方法也不斷地提出，軟件無線電概念的提出為跳頻技術的發(fā)展開辟了一個新領域。

泰克科技已經發(fā)布與以上十大挑戰(zhàn)相對應的《泰克十大寬帶射頻應用方案》，這些解決方案或許能對工程師的研發(fā)測試工作有所幫助和啟發(fā)。