  摘要： 数字电路测的是 0 和 1，模拟电路测的是准不准，射频芯片测的又不一样。它要在 GHz 级的频率上，把一个调制信号从天线前一级送出去，看它够不够强、调制够不够准、有没有漏到别人的频段。今天拆开看射频测试里最常被卡住的几个指标，以及工程师到底在怎么量它们。 数字测试的答案非0即1，模拟测试看的是准不准。射频芯片处理的是GHz 级连续波和调制信号，它要回答的问题变成三个：在指定频率上，信号功率够不够强，调制准不准，频谱干不干净。常见的被测对象包括功率放大器、收发器、射频前端模组。它不像数字那样比向量对错，也不像低速模拟那样只量一个直流电压，而是在调制域和频谱域同时盯着连续量。 一、先看清被测的是谁 射频芯片不是一个单一的东西，常见几类侧重点各不相同。功率放大器最卡输出功率和线性，推得太狠就失真；收发器既要发也要收，卡的是调制质量和接收灵敏度；射频前端模组里还有开关、低噪放、滤波器，各自卡插损、噪声系数、隔离度。今天先聚焦发射链路那几个大家都会遇到的共性指标，也就是功率、调制质量、频谱纯净度，它们几乎出现在每一颗射频芯片的测试项里。 二、输出功率：先问够不够强 第一个门槛是输出功率，也就是在指定信道带宽内、指定频率下的传导平均功率。功率有容限，按功率等级和频段来定。功率太弱，覆盖距离就短；功率太强，又超出额定范围、增加损耗和干扰。这里有个绕不开的矛盾：功率放大器推到压缩区，输出功率是大了，但失真会跟着飙升。所以功率从来不是单独看的，它和后面的线性指标绑在一起。 三、EVM：再问调制准不准 第二个门槛是误差向量幅度，也就是EVM。它的做法是，在复基带的I/Q平面上，把每个实测符号和理想参考符号做比较，取所有误差向量的均方根，再归一化到参考信号功率，用百分比或者分贝表示。EVM反映的是带内调制质量。它的主要来源有功率放大器非线性、I/Q失衡、本振相位噪声、滤波器相位失真。调制阶数越高，星座点挨得越近，对EVM的容限就越严。以5G基站为例，256-QAM通常要求EVM不超过约3.5%。要注意，EVM好只说明信号本身解调正确，不代表信号干净。 四、ACLR：还要问漏没漏到别人频段 第三个门槛是邻道泄漏比，也就是ACLR，用分贝表示，记作dBc。它是主信道功率和相邻信道泄漏功率之比，衡量的是带外失真，也就是频谱再生。功率放大器一旦进入非线性区，宽带调制信号的三阶和五阶互调产物会让频谱往外扩，能量漏进相邻频段。3GPP对蜂窝系统有明确要求，以5G基站为例，邻道ACLR通常要求不大于约-45 dBc；手机端的指标相对宽松，大约在-30到-33dBc。这里有个容易踩的坑：EVM好不代表ACLR好。失真可能主要落在带外，主信道里看着正常，邻道已经超了。两个指标一个管带内，一个管带外，是互补关系。 五、频谱模板与相位噪声：把干净钉死 只用功率、EVM、ACLR还不够，还要把带外和近端都管住。频谱发射模板逐频点限制带外允许的最大功率谱密度，防止杂散和谐波冒头。相位噪声看的是本振相位的随机抖动，它会在载波近端抬升噪底，直接恶化EVM。这两个指标一个管远端带外，一个管近端，把信号的纯净度从外到里都钉住。 六、射频测试为什么比低频模拟更棘手 射频测试难，首先是频率高、带宽大，需要矢量信号分析仪和矢量信号发生器这类宽带仪器，仪器本身的本底噪声和线性度必须压过被测芯片。其次是校准和去嵌入，电缆、夹具、探针都有损耗和反射，不校准测到的就是整条链路而不是芯片本身。还有匹配问题，阻抗不对能量会反射，读数就虚。再加上调制带宽大、要捕获长波形做统计，测试时间比低速模拟长一截。温漂和电源噪声同样会直接窜进结果。 七、工程师能做的，和不能做的 能做的，是在量产里聪明地省时间。矢量信号分析仪一次捕获就能同时算出输出功率、EVM、ACLR 和频谱模板，挑有代表性的频率、温度和调制配置测，误差通常就在那些点冒头。 不能做的，是指望一次测试把全频段、全温度、全调制、全信道带宽都扫遍，那需要的采样量和机时量产根本扛不住。生产测试常在室温下做，靠前期特性数据去担保温度极限；仪器的精度必须压过被测芯片，否则校准误差会混进结果。这些边界，写测试方案时得老老实实留出来。 射频测试的本质，是用一台比芯片更干净、更准的射频仪器，去量芯片离理想发射还有多远。输出功率卡强度，EVM卡调制准度，ACLR和频谱模板卡纯净度，相位噪声卡住近端底线。下次看到一颗射频芯片标着23 dBm、EVM 2%、ACLR -45 dBc，不妨想一句：这一串数字，是被人一段段捕获、一次次做解调换来的。 如果你想系统学习芯片测试技术，可以联系我们。 刘老师｜13166339996（微信同号） 
|
