Xu hướng và thách thức của ngành thông tin liên lạc vệ tinh
EVM (Error Vector Magnitude / Độ lớn vector lỗi) trong phân tích tín hiệu truyền thông
EVM là thước đo quan trọng đo lường sự khác biệt giữa tín hiệu lý tưởng được truyền và tín hiệu nhận được thực tế, tính toán thống kê chất lượng tổng thể của tín hiệu.
Đặc biệt là trong các hệ thống không dây tốc độ cao, các phép đo EVM chính xác có thể xác định các số liệu thiết kế bộ thu phát và giao diện RF, đồng thời cung cấp thông tin chuyên sâu để cải thiện hiệu suất.
Điều này cải thiện chất lượng tín hiệu và tăng độ tin cậy tổng thể của hệ thống thông tin liên lạc.
Phép đo EVM và các kết quả dữ liệu liên quan khác nhau rất nhạy cảm với bất kỳ sự suy giảm tín hiệu nào ảnh hưởng đến cường độ và quỹ đạo pha của tín hiệu đối với bất kỳ định dạng điều chế kỹ thuật số nào.
Do đó, nó được sử dụng rộng rãi để khắc phục sự cố hệ thống liên lạc ở các phần băng tần cơ sở, IF hoặc RF của radio.
Máy phát tín hiệu
- Bộ tạo tín hiệu dự kiến sẽ tạo ra tín hiệu RF cho dạng sóng, tần số sóng mang và công suất nhất định tại cổng thử nghiệm
- Kiến trúc dựa trên DDS để vượt qua những thách thức về suy giảm IQ
- Hiệu chỉnh phi tuyến của thiết bị (INC) để làm biến dạng trước PA giai đoạn cuối khi tín hiệu công suất cao được tạo ra
- Máy đo độ phản xạ tích hợp để cung cấp tín hiệu hiệu chỉnh phù hợp trên mặt phẳng DUT
Máy đo phản xạ loại bỏ gợn sóng trong đáp ứng tần số
Máy phát tín hiệu (Signal Generator) truyền thống được trang bị chức năng điều chỉnh mức tự động, ALC, hoạt động theo cách tạo ra công suất quy định trên bề mặt đo.
Tuy nhiên, công suất thực sự xuất hiện trên bề mặt đo bị phản xạ do sự không khớp của DUT và sự phản xạ ở Máy phát tín hiệu. Khi hiện tượng này được quan sát trên một dải tần số, đáp ứng tần số thường xuất hiện dưới dạng gợn sóng.
Máy phát tín hiệu truyền thống không thể đo lường trực tiếp hiện tượng này.
Tuy nhiên, với phương pháp mới sử dụng máy đo độ phản xạ, có thể đo chính xác các sai số này và hiệu chỉnh công suất tại bề mặt đo về mức mong muốn. Điều này có thể làm giảm đáng kể phản ứng gợn sóng trên trục tần số.
Hành động này có tác dụng giảm thiểu sự phản xạ của thiết bị, sao cho trở kháng của thiết bị đo bằng trở kháng tham chiếu Z0.
Máy đo độ phản xạ trong Máy phát tín hiệu
Máy đo phản xạ sử dụng một cặp khớp nối định hướng hoặc cầu nối để đo sóng truyền đi và sóng phản xạ. Đây là một kỹ thuật thường được sử dụng trong các máy phân tích mạng vector (VNA).
Mục đích của phương pháp mới này là đánh giá và ứng phó chính xác hơn với tác động của sóng phản xạ trong môi trường thử nghiệm thực tế. Điều này cho phép bạn tận dụng tối đa hiệu suất của Máy phát tín hiệu Signal Generator và thu được kết quả kiểm tra chính xác và đáng tin cậy hơn.
Kết quả đo lường sử dụng Máy phân tích mạng Vector VNA
Máy phân tích mạng Vector VNA có thể đo chính xác không chỉ các thông số S mà còn cả sóng tới và sóng phản xạ, rất hữu ích trong việc nhận biết tác động của sóng phản xạ từ hệ thống thử nghiệm.
Ví dụ, hãy xem xét trường hợp đo độ lợi của DUT mà chúng ta đã thảo luận trước đó.
Bằng cách sử dụng Máy phân tích mạng Vector VNA, có thể kiểm tra gợn sóng theo đặc tính tần số của sóng tới (a1) và sóng tán xạ (b2). Điều này là do sự tương tác với sóng phản xạ của hệ thống thử nghiệm. Biên độ của gợn sóng này có thể thay đổi tùy thuộc vào sự tương tác giữa S11 và sự phản xạ của hệ thống thử nghiệm.
Điều thú vị là trong phép đo S21, gợn sóng bị triệt tiêu và không thể quan sát được.
Thiết kế hệ thống thông tin vệ tinh đòi hỏi biên độ và tiến trình thiết kế chặt chẽ, điều chế phức tạp và tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt. Bạn đang phải đối mặt với một loạt thách thức mới về thiết kế và thử nghiệm, bao gồm băng thông rộng hơn, tần số cao hơn và độ phức tạp của hệ thống cao hơn. Do đó, đòi hỏi các kỹ sư cần đến các máy tạo tín hiệu băng thông rộng có hiệu suất cao. Tiêu biểu là Keysight N5186A MXG và Keysight M9484C VXG.
Máy tạo tín hiệu băng thông rộng hiệu suất cao của Keysight – Keysight N5186A MXG và Keysight M9484C VXG
Máy tạo tín hiệu băng thông rộng Keysight N5186A MXG:
- Bộ tạo tín hiệu tầm trung
- 4 đầu ra RF, Tần số tối đa 8,5 GHz
- Băng thông 960 MHzDAC
- DDS hiệu suất cao
- Máy đo phản xạ nhúng tích hợp
- Nhiễu pha: -141 dBc/Hz@ 1GHz, bù 10 kHz (tùy chọn EP4)
- Đầu ra >+22 dBm
Máy tạo tín hiệu băng thông rộng Keysight M9484C VXG:
M9484C VXG cung cấp bộ tạo tín hiệu vectơ đầu tiên trong ngành với dải tần lên tới 54 GHz và băng thông điều chế 2,5 GHz trong một thiết bị duy nhất hoặc lên đến 110 GHz với bộ mở rộng tần số V3080A và 5 GHz với liên kết kênh, để tạo nên bước đột phá tiếp theo của bạn .
- Hỗ trợ giảm dần thời gian thực MIMO cho tất cả các bài kiểm tra sự phù hợp của trạm gốc 3GPP 5G NR với phần mềm Tạo tín hiệu PathWave
Bao phủ tất cả các dải tần 5G NR và băng tần V-/W cho liên lạc vệ tinh - Tạo ra các tín hiệu băng rộng phức tạp cần thiết cho các ứng dụng tổng hợp sóng mang và tiền méo kỹ thuật số (DPD)
- Mang lại hiệu suất RF vượt trội để mô tả chính xác các thiết bị đang được thử nghiệm, chẳng hạn như nhiễu pha, cường độ vectơ lỗi (EVM) và tỷ lệ công suất kênh lân cận (ACPR)
- Đơn giản hóa việc thiết lập kiểm tra MIMO và tạo chùm tia với tối đa 4 kênh được đồng bộ hóa và nhất quán pha trong một thiết bị và hơn 32 kênh trong nhiều thiết bị
- Hợp lý hóa các kịch bản thử nghiệm máy thu phức tạp với mô phỏng 8 tín hiệu ảo đầu tiên trên thế giới trên mỗi kênh RF
Các thông số khác của Keysight M9484C VXG:
- Bộ tạo tín hiệu hiệu suất cao
- 4 đầu ra RF, Tần số tối đa 54 GHz
- Băng thông 2,5 GHz DAC DDS hiệu suất cao
- Nhiễu pha: -144 dBc/Hz@ 1GHz, bù 10 kHz (tùy chọn ST6)
- Đầu ra >+20 dBm (22~43 GHz)
(*) Bài viết dựa trên chia sẻ trong Hội thảo Giới thiệu các công nghệ đo lường điện tử tiên tiến thế hệ mới trong lĩnh vực tần số vô tuyến điện và kỹ thuật Quốc phòng. (Advancing Next-Gen RF and Defence Engineering Seminar). XEM CHI TIẾT
