航空航天和國(guó)防機(jī)構(gòu)、頻譜管理機(jī)構(gòu)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商、研發(fā)機(jī)構(gòu)等已經(jīng)對(duì)當(dāng)前蜂窩和Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的頻譜分析解決方案進(jìn)行了投資，他們需要在部署和優(yōu)化5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)進(jìn)行分析和測(cè)試。

下變頻的簡(jiǎn)單方法及其挑戰(zhàn)

射頻下變頻器通過(guò)捕獲高頻信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換到較低的范圍，擴(kuò)展了現(xiàn)有分析設(shè)備的性能，通過(guò)與下變頻器集成，頻譜分析儀可以處理使用低噪聲放大器（LNA）、混頻器和固定振蕩器設(shè)計(jì)的信號(hào)。雖然這種方法可能很簡(jiǎn)單，但因?yàn)樗恢С謮K下變頻，會(huì)給用戶帶來(lái)更多新的技術(shù)挑戰(zhàn)。

通常一個(gè)簡(jiǎn)單的下變頻器只需幾個(gè)組件即可構(gòu)建，如圖所示，當(dāng)輸入分析儀在較低的頻率范圍內(nèi)工作時(shí)，一個(gè)基本的下變頻器可以被轉(zhuǎn)換成一個(gè)頻譜塊。例如，使用這種簡(jiǎn)單方法設(shè)計(jì)的24?40GHz射頻下變頻器可以捕獲16GHz的頻譜塊，其中24GHz頻段轉(zhuǎn)換為直流，而40GHz頻段轉(zhuǎn)換為16GHz。

然而即使感興趣的信號(hào)在分析儀的范圍內(nèi)，這種方法也會(huì)帶來(lái)額外的挑戰(zhàn)。由于每個(gè)低噪聲放大器和混頻器都具有隨頻率變化的增益特性，因此無(wú)法校準(zhǔn)下變頻信號(hào)，這使得無(wú)法查看關(guān)鍵信號(hào)屬性，例如RF輸入端口處的信號(hào)振幅。類(lèi)似地，由于缺乏任何前端濾波，存在產(chǎn)生雜散信號(hào)或?qū)⒈镜自肼曉黾拥剿信d趣的信號(hào)水平的風(fēng)險(xiǎn)。

與其采用這種簡(jiǎn)單的方法，不如選擇與更復(fù)雜的射頻下變頻器/調(diào)諧器進(jìn)行集成，通過(guò)更多的功能和更好的性能，用戶可以獲得一個(gè)簡(jiǎn)單、易于使用且經(jīng)濟(jì)的解決方案。

5G中的干擾抑制

一家無(wú)線服務(wù)提供商現(xiàn)有大量手持頻譜分析儀的安裝基地，對(duì)他們來(lái)說(shuō)，與其更換或升級(jí)所有的設(shè)備，他們的客戶更希望直接將硬件范圍擴(kuò)展到40GHz，以用于干擾探測(cè)應(yīng)用。此外，他們也不想對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行新設(shè)備的再培訓(xùn)。

虹科HK-D4000射頻下變頻器/調(diào)諧器可以將其手持頻譜分析儀的性能擴(kuò)展至40GHz，通過(guò)校準(zhǔn)確保了信號(hào)特性得到保持，并且小巧的尺寸易于與現(xiàn)有分析儀進(jìn)行集成，以便在現(xiàn)場(chǎng)使用。

全天候射頻監(jiān)控

5G無(wú)線要求運(yùn)營(yíng)商在廣闊的地理區(qū)域內(nèi)監(jiān)控信號(hào)，干擾可能出現(xiàn)在隨機(jī)時(shí)間點(diǎn)的隨機(jī)位置來(lái)干擾網(wǎng)絡(luò)和蜂窩通信，而當(dāng)工程師去尋找源頭時(shí)，它可能已經(jīng)消失了。使用遠(yuǎn)程傳感器，操作員可以進(jìn)行全天候持續(xù)監(jiān)控，并自動(dòng)向中心位置發(fā)出干擾警報(bào)。

通過(guò)與具有開(kāi)放API的射頻下變頻器/調(diào)諧器（如虹科HK-D4000）集成，運(yùn)營(yíng)商無(wú)需更改現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施，并且可以在捕獲5G無(wú)線信號(hào)時(shí)保留相同的代碼、設(shè)置、用戶界面和培訓(xùn)程序。

解決方案

與轉(zhuǎn)換頻譜塊的典型下變頻器不同，虹科HK-D4000 射頻下變頻器/調(diào)諧器輸出到以1.5GHz為中心的單一中頻頻率，用戶只需將其接收器或頻譜分析儀調(diào)諧至1.5GHz，將虹科HK-D4000調(diào)諧至所需頻率即可使用10MHz輸入和輸出時(shí)鐘參考進(jìn)行同步。通過(guò)將每個(gè)單元調(diào)諧到中心頻率250MHz，用戶可以在接收器中聚合模擬響應(yīng)以實(shí)現(xiàn)500MHz以上的分析帶寬。

虹科HK-D4000分析儀緊湊、經(jīng)濟(jì)，且易于使用，可以輕松連接至現(xiàn)場(chǎng)頻譜分析儀。如圖所示，增益塊優(yōu)化信號(hào)以獲得盡可能最佳的噪聲系數(shù)，而內(nèi)置可調(diào)諧本地振蕩器和預(yù)選濾波抑制可能導(dǎo)致雜散或干擾的帶外信號(hào)。這替代了對(duì)外部合成器的需要，并實(shí)現(xiàn)了干擾抑制或其他低功耗無(wú)線信號(hào)檢測(cè)應(yīng)用。

校準(zhǔn)還可以實(shí)現(xiàn)精確的信號(hào)測(cè)量，并易于與校準(zhǔn)設(shè)備集成，與前文提到的簡(jiǎn)單方法相比，對(duì)射頻輸入處的振幅和其他特性基于下變頻器/調(diào)諧器輸出的已知信號(hào)，允許進(jìn)行更精確和深入的分析。

虹科HK-D4000下變頻器/調(diào)諧器通過(guò)以太網(wǎng)使用標(biāo)準(zhǔn)SCPI控制，可通過(guò)PC、網(wǎng)絡(luò)或頻譜分析儀輕松控制，包含了API、編程環(huán)境的豐富套件，包括C、C++和Python，使用戶能夠使用以最低的集成要求運(yùn)行其現(xiàn)有應(yīng)用程序。