电子产品的测试之旅

电子设备简化生活和工作的时候，你有没有想过它是从何而来？又是如何而来的？而在工程师将他的想法转化成实际产品过程中，测试设备在其中又起到了哪些作用？

通常当工程师有新的产品想法时，首先会在通用平台上进行基础的仿真和验证，再流片形成一个集成电路，然后在此基础上进一步加工成模块——模组——系统——终端，而在以上过程中会遇到各式各样的测试挑战。

电子产品的测试之旅

智能终端的实现离不开芯片，半导体公司在智能生活中上始终充当着“幕后英雄”的角色。因此电子产品从无到有的多个测试阶段中，半导体公司可能会覆盖前三个。而芯片设计、芯片测试甚至是FAE团队为下游厂商制作模组这三个阶段，都可以采用NI的PXI平台进行测试。以统一的平台测试，可以显著的提高效率，因此高通、博通等企业选择和NI合作，而基于高通或博通芯片组打造AP、路由器的企业也可以通过NI进行对接。除此之外，NI还在帮助5G原型验证公司做最新的5G验证，保证在5G可以量产后，随时帮助相关企业做量产测试。

电子产品的测试之旅——原型设计

我们想象中的产品原型和我们能够生产出的元件以及市场需要的元件之间并不相等，而如何把一个产品想法逐步实现并推向市场，原型验证是必不可少的一步，NI的PXI模块化平台和LabVIEW是非常合适的工具。屠方泽以5G原型举例，向OFweek电子工程网等媒体讲诉了如何使用PXI模块和LabVIEW帮助科研专家做5G原型验证。

屠方泽讲述5G原型验证中的测试需求

据悉，在5G推广过程中，NI不只帮助布里斯托大学，通过Massive MIMO技术两次打破世界纪录。还和诺基亚合作，帮助他们快速实现了整套的毫米波系统，迅速地完成了5G原型开发，加速了诺基亚向市场推广自己的5G算法。

5G协议中的关键技术

上图展示了5G中的四个标准的方向：

·大规模MIMO：通过大规模提高基站和用户端天线数量，提高频道利用率。

·毫米波通信系统：对毫米波段进行研究，希望利用其广阔的频谱资源进行超大带宽通信。

·新型物理层：通过优化信号物理层结构，诸如对NOMA、GFDM、FBMC以及UFMC等新的波形进行研究，来提升带内利用效率。

·超密集组网：通过密集组网，混合组网实现5G关于网络容量提升1000倍的要求。

对于以上四个方向，NI都提供了非常完整的原型化方案，帮助相关厂商进行5G研究，让他们的算法更快地形成一个原型。

从5G原型出发考虑5G测试需求

在和众多厂商合作的过程中，NI从5G原型出发考虑5G测试需求，总结出几大需求：

·实时系统处理；

·严格规范I/O；

·同步、可扩展性和严苛的射频要求。

基于以上这些需求，NI认为未来5G测试系统的结构需求分为三块：第一是模块化，使用最实时、高效的模块化硬件，并集成射频和非射频部分完成整体方案设计；第二是频率和信道灵活性，可灵活的扩展毫米波的前端，支持多测试件、多频带范围，同时射频的接收和发送需严格的保证时间同步和触发同步，来支持MIMO系统的扩展。第三是软件定义的信号处理，通过FPGA加速测试效率，提速产品的上市，并使用更精确的校准方法和软件IP实现更优秀的射频指标。

我们知道传统测试方法使用台式仪表，覆盖了很多不必要测试的频段，并且发射端和接收端都是独立的，需要将不同的单一功能台式仪表进行叠加完成测试，处理能力固定。在5G测试中，这样的仪器存在不能扩展系统的难题。

想要克服这一难题，可以通过毫米波测试系统模块化硬件搭配FPGA来加速测试效率，从而灵活地扩展系统性能。而它可定制化的架构，又能让使用者灵活的更改射频前端以便覆盖所需要的测试范围。

世界领先的毫米波信道测量平台

毫米波信道测量平台在5G测试中效率究竟有多高呢？屠方泽向OFweek电子工程网展示了NI和AT&T的合作实例，在完成毫米波的信道测量过程中，原本需要耗时15分钟的信号测量通过NI的技术缩短到了150毫秒。