T/R模塊也稱收發(fā)模塊，幾乎應(yīng)用于所有的電子系統(tǒng)中。無(wú)論是軍用雷達(dá)系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)還是地面上常見(jiàn)的無(wú)線通信系統(tǒng)，T/R模塊都是最基礎(chǔ)的構(gòu)成，但是也是影響系統(tǒng)性能的主要部分。傳統(tǒng)的T/R模塊以模擬器件為主，包括變頻器、放大器、濾波器以及移相器、衰減器等類型。隨著電子系統(tǒng)數(shù)字化的演進(jìn)，T/R模塊也從純粹的模擬方式轉(zhuǎn)向了模擬與數(shù)字混合以及高度集成。

對(duì)于測(cè)試而言，傳統(tǒng)上一個(gè)收發(fā)系統(tǒng)的射頻模擬部分和數(shù)字基帶部分都是分開(kāi)進(jìn)行的。

發(fā)射端的混頻器、濾波器和功放，以及接收端的低噪放、混頻器濾波器等模擬器件的特性可以通過(guò)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行測(cè)量；

數(shù)字基帶部分可以通過(guò)示波器、邏輯分析儀等儀表完成測(cè)量；

系統(tǒng)的整體收發(fā)性能則可以通過(guò)信號(hào)源以及信號(hào)分析儀等設(shè)備完成標(biāo)定。

因此過(guò)去的測(cè)試方法和設(shè)備還是涇渭分明的，射頻歸射頻，數(shù)字歸數(shù)字。但是隨著系統(tǒng)小型化和功能集成化進(jìn)一步要求，許多傳統(tǒng)的分立射頻部件變成了小小的芯片，甚至和數(shù)字部分的ADC和DAC集成為一個(gè)片上系統(tǒng)。這對(duì)于測(cè)試而言無(wú)疑也是一個(gè)巨大的變革。

以衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路為例，射頻與數(shù)字高度集成不僅發(fā)生在地面站和地面終端側(cè)，在傳統(tǒng)上由模擬轉(zhuǎn)發(fā)器主導(dǎo)的衛(wèi)星載荷側(cè)也在悄然發(fā)生轉(zhuǎn)變。隨著5G NTN等新技術(shù)賦予了衛(wèi)星通信更大的應(yīng)用場(chǎng)景，數(shù)字再生技術(shù)也成為了越來(lái)越熱的話題，進(jìn)而也強(qiáng)化了數(shù)字化T/R在衛(wèi)星應(yīng)用上的需求。

在雷達(dá)相控陣領(lǐng)域，數(shù)字T/R的概念更是起源更早，應(yīng)用更廣泛。數(shù)字相控陣具有高集成度、波束控制靈活以及可同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)波束等優(yōu)點(diǎn)，其基石就是大量高度集成的數(shù)字T/R組件。無(wú)論是通信收發(fā)組件，還是雷達(dá)收發(fā)組件，其基本的測(cè)試需求是相通的。

對(duì)于一個(gè)集合了低噪放、變頻器和ADC的接收模塊而言，工程師無(wú)法利用熟悉的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)它的噪聲系數(shù)、增益和群時(shí)延等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量；對(duì)一個(gè)集合了DAC、變頻器和功放的發(fā)射模塊而言，工程師同樣無(wú)法直接利用射頻儀器對(duì)它的增益、壓縮等特性直接進(jìn)行測(cè)量。然而這些參數(shù)指標(biāo)，即便對(duì)于數(shù)字化的T/R而言，其重要性和模擬T/R是一樣的，因此有必要引入數(shù)字化的測(cè)試方案。

數(shù)字發(fā)射模塊集成了DAC和射頻模塊，一般通過(guò)數(shù)字激勵(lì)并經(jīng)過(guò)射頻輸出。因此從測(cè)試的角度，在硬件上需要為待測(cè)件提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字接口，在軟件方面則需要提供和傳統(tǒng)射頻測(cè)試相通的測(cè)量算法。Keysight擁有橫跨射頻到數(shù)字域的完整產(chǎn)品線，可以為上述測(cè)試需求提供完整解決方案。

針對(duì)數(shù)字發(fā)射模塊的測(cè)試，可以采用信號(hào)產(chǎn)生軟件+數(shù)字接口卡+射頻信號(hào)分析儀的方式進(jìn)行，系統(tǒng)中包含：

1、自定義信號(hào)產(chǎn)生軟件：負(fù)責(zé)測(cè)試所需的激勵(lì)信號(hào)。

2、數(shù)字接口板卡：負(fù)責(zé)將軟件產(chǎn)生的激勵(lì)信號(hào)波形文件轉(zhuǎn)化為物理上的數(shù)字信號(hào)與待測(cè)數(shù)字發(fā)射模塊的數(shù)字輸入端相連。

3、信號(hào)分析儀：負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)字發(fā)射模塊的射頻輸出信號(hào)進(jìn)行頻譜、功率以及調(diào)制分析。

4、信號(hào)分析軟件：測(cè)量算法實(shí)現(xiàn)。

該系統(tǒng)能夠支持的測(cè)試項(xiàng)包括：

針對(duì)通信及衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域的寬帶數(shù)字調(diào)制下的的EVM測(cè)試；寬帶群時(shí)延測(cè)試；寬帶幅頻、相頻響應(yīng)；鄰道泄露ACP；噪聲功率比NPR；射頻輸出雜散等；針對(duì)雷達(dá)脈沖領(lǐng)域的脈沖幅度、頻率、時(shí)間域分析；通道間相位特性分析等。

數(shù)字接收模塊一般包括射頻前端和ADC部分。和傳統(tǒng)射頻到射頻的測(cè)試方法相比，主要區(qū)別是如何獲取ADC的數(shù)字輸出端信號(hào)并進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量計(jì)算。同樣得益于Keysight完整的產(chǎn)品體系，我們可以采用射頻信號(hào)源+邏輯分析儀+矢量信號(hào)分析軟件的方式組成一個(gè)射頻與數(shù)字結(jié)合的整體測(cè)試方案：

1、自定義信號(hào)生成：負(fù)責(zé)產(chǎn)生測(cè)試激勵(lì)信號(hào)給微波矢量信號(hào)源。

2、微波矢量信號(hào)源：負(fù)責(zé)產(chǎn)生射頻激勵(lì)信號(hào)送給數(shù)字接收模塊。

3、邏輯分析儀：負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)字接收模塊的數(shù)字輸出信號(hào)進(jìn)行采集分析。

4、信號(hào)分析軟件：負(fù)責(zé)對(duì)邏輯分析儀采集到的信號(hào)執(zhí)行測(cè)量算法。

該系統(tǒng)能夠支持的測(cè)試項(xiàng)包括：

通信及衛(wèi)星系統(tǒng)模塊的寬帶EVM測(cè)試；寬帶群時(shí)延測(cè)試；寬帶幅頻、相頻響應(yīng)、噪聲系數(shù)等；多通道體制下通道間幅相一致性測(cè)量等。

數(shù)字發(fā)射和接收模塊大多最終會(huì)作為一個(gè)整體進(jìn)行使用，因此最后一般還需要進(jìn)行整體測(cè)試。

隨著芯片集成度的進(jìn)一步提升以及系統(tǒng)帶寬、數(shù)字接口速率的進(jìn)一步提高，很多時(shí)候甚至無(wú)法將數(shù)字測(cè)試接口和待測(cè)件進(jìn)行快速適配，這往往成為阻礙測(cè)試的一個(gè)瓶頸。但是數(shù)字T/R待測(cè)件本身強(qiáng)大的數(shù)字處理能力同時(shí)又為測(cè)試提供了一種可能，利用待測(cè)件本身的數(shù)字文件輸入輸出功能，我們可以將以軟件為主體的測(cè)量算法與之結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)適配能力極強(qiáng)的數(shù)字T/R測(cè)試平臺(tái)。

以數(shù)字接收機(jī)為例，我們可以利用射頻信號(hào)源作為測(cè)試激勵(lì)信號(hào)，利用待測(cè)件將響應(yīng)信號(hào)以波形方式導(dǎo)出并送入信號(hào)分析軟件進(jìn)行測(cè)量和表征。同理，對(duì)于數(shù)字發(fā)射機(jī)的測(cè)試我們也可以將測(cè)量激勵(lì)信號(hào)以波形方式注入待測(cè)發(fā)射機(jī)，同時(shí)在射頻輸出端利用射頻分析儀進(jìn)行參數(shù)測(cè)量。所以從這個(gè)角度看，射頻數(shù)字化既給測(cè)試測(cè)量帶來(lái)了挑戰(zhàn)，也帶來(lái)了革新和融合。

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