不懼NI挑戰，是德模塊化測試儀如何解決「毫米波、5G、IoT」測試難點？

2017年8月22日，是德科技在深圳舉行了一年一度的測試測量大會（KMF）。這場大會分為「智慧雲、智慧城、智慧家」三個分會場，在KMF會上是德科技展示了為400G傳輸設計的最新測試和測量技術方案，包括針對PAM4信號分析的高度綜合的M8040A 64 Gbaud高性能比特誤碼率測試儀，100GHz帶寬的採樣示波器模塊N046A，並且發布了針對400G速率相干傳輸的模塊化OMA產品M290A。

作為HP科技的創辦人創辦的公司，是德科技是2014年由安捷倫科技拆分而來，專註於測試測量儀器。從HP到安捷倫，再到是德科技，實際上不光是一個儀錶公司，還包括研發、設計、生產測試到演算法驗證都能滿足。最早的儀錶測試工具是開發為自己用的，後來把這些工具開放出來商用。

在分拆出來後，2015年是德科技收購Anite，2017年收購Ixia補齊了產品線。是德科技在無線通信、光通信等領域實力強勁，Ixia則擅長高速乙太網測試和網路安全等領域。通過收購，是德科技擁有1~7層的針對5G應用的測試能力，成為全面的5G、Iota和網路安全解決方案提供商。

隨著通信行業的不斷發展，整個通信行業有很多的終端，包括手機、可穿戴設備等的數據傳輸速率越來越快，但是數據價格越來越低。以前手機傳輸流量很貴，現在就很便宜了。這裡出現一個問題，運營商將來如何賺錢？

如果觀察IOT的發展趨勢，會發現數據其實價值在提升。比如工業用的抄表數據，可能數據量很小，但是數據本身有價值。另外一個是頻率，如果要傳輸大數據的時候，頻率可能不會很高。將來28Ghz的無線通信速率，所以頻率的提升對測試儀器的影響就是現在做的器件和設備可能要提升頻率，跟以往低頻的可能不太一樣。

另外在光通信上面，100G、400G的也慢慢在研發了。所以在行業里因為不同的數據傳輸要求，變成需要用不同的傳輸手段。所以如何在不同的領域上發展出最新、最好的科技呢？

基於是德科技先進的硬體和軟體技術，我們也進入了一些網路測試和安全領域。最後還是我們的人提供優良的服務，組成解決方案，不僅是給硬體。

是德科技大中華區無線市場部總監白英分享了無線市場的趨勢以及關鍵技術。他表示，從2G到3G時代，蜂窩通信朝著「更高、更快、更強」的方式發展，再往後就是4G時代，到了4.5G時代客戶需要再快一些，隨著客戶需求越來越高，增加更多的天線數和頻段。隨著需求的不斷上升，你會發現對於帶寬的要求，對於數據和峰值的要求越來越高。

另外一支演進也很快的技術就是WIFI，從802.11b到802.11ad再到802.11ay,帶寬高達8.4個G，可以傳輸海量的數據。所以5G這條技術也會沿著「更高更快更強」的路線繼續演進。

「以前我們談移動互聯的終端，主要談數據速率、談性能，現在則談用戶體驗，談功耗。比如現在干擾、掉話率，人口密度，可靠性，5G有一天希望達到通過機器人遠程做手術，這就需要零延遲。」白英表示。

現在做蜂窩通信的人開始往毫米波上走。美國的系統是在28G上商用網路，一些國際上比較領先的基站廠商也開始引入了60G、70G的帶寬，所以毫米波走入了人們的視野。

廠商在設計毫米波頻段中面臨的挑戰都差不多，台式機要做到射頻微波的頻段技術比較成熟。在毫米波這個頻段，需要的很多設計和晶元方案都需要自己去做開發。然而市面上並沒有這麼多成熟方案提供。因此很多毫米波、微波頻段的儀錶，專用的ADC晶元、射頻晶元都是是德科技自己在做開發。

目前生產商在毫米波頻段所遇到的困難主要還是找不到儀錶來做測試。目前做毫米波研究的客戶大部分集中在一些關鍵領域，比如汽車雷達（77Ghz頻段）比如毫米波成像，石墨烯等高分子材料驗證。只有在毫米波頻段才能得到一些準分子材料的特性。

以前客戶面臨的問題是沒有測試方案能提供的，以往的方案做測量只能做分段測試。沒有能從低頻直接掃到高頻的。你找不到哪家有，在這麼一家高頻的情況下，有一些研究單位是自己在搭方案。但是自己去搭有沒有成熟的商用校準體系。是德科技提供的是測試測量服務，雖然自己能搭出來，怎麼保證可控，成體系的商業機構來提供服務，滿足要求也是一個問題。

中國過往在無線通信晶元取得了一些成績和突破，比如海思、展訊、松果等。但是在微波單片裡面還是比較薄弱的。過往的微波單片裡面做得比較超前的公司是軍工企業，未來5G發展到毫米波企業，是否會有更高的要求。「是德科技在去年年底跟中科院做相關測試。去年我們跟展訊宣布成立了5G聯合研究中心，都是希望在相關領域取得進展。我們期望能夠共同跟產業界推進共同發展。」是德表示。

隨著5G開始走向更低、更慢、功耗更低、待機更長。這裡運用了大規模天線陣、毫米波、大帶寬來實現大數據峰值。但是有很多終端已經不是手機了。基於以上這幾個最熱的話題，5G需要New radio。還有現在大家都在談Massive MIMO,也就是毫米波。

還有一種是中國移動提出來的Centralized RAN,通過IT級的價格解決電信級的問題。

從時間表來看，5G的商用目前業界公認是2020年。主要原因是明年是韓國冬奧會，2020年是日本奧運會。所以從今年年底開始，3GPP就要制訂5G的第一版規範。

除了5G外，另外一個是IOT，業界很多人認為這是NEXT Big Thing。

IOT也就是萬物互聯，比如共享單車的鎖跟移動互聯的終端已經不是一種意義的終端。第三方數據都表示這是幾百億美金的市場規模。現在NB-IOT、EMTC、CAT-M都被叫IOT。你很難說IOT的技術就是一種，因為完全取決於不同的應用場景。

比如LPWA就是低功耗廣域網是非常流行的一種應用，近期來看這種應用有爆髮式的需求。

從IOT的角度來看，是德科技有幾大類產品可以幫助到客戶。首先是設計階段可以做模擬，比如做電錶的客戶，他們會要求接收靈敏度的問題，另外NB-IOT、CAT-M的產品能否通過認證，此外IOT設備能否保證10年以上的工作時間？有什麼測試、測量結果能支持這一點？

在最早期的預研階段，是德科技有很多的模擬軟體。在開始研發的時候，是德科技有很多的數字端、光端的解決方案，也有5G濾波器的方案。

這是一個全球的是德科技的合作圖，很早是德科技就跟全球的各大運營商和廠商開始了合作。在中國和中移動和大唐都有簽訂MU。

是德科技大中華區互聯設施市場經理杜吉偉

是德科技大中華區互聯設施市場經理杜吉偉介紹了大數據和雲的普及將帶來哪些新的趨勢。

外界公開報道認為2025年的時候，所有的企業的應用85%都會通過雲服務。從生活角度來看，現在每個人用手機的流量可能每個月幾個G，到了2025年這個數據量會翻10倍，每天都有可能用這麼多流量，數據量和速率會越來越大。

從今天來看，到2025年業界將看到的一些不太成熟的技術會廣泛運用到教育、培訓行業中來。比如到2025年就可以使用5G手機了。 到時候運營商很多業務是B2C，未來的增長熱點應該在B2B。運營商開始推私有雲、公有雲、混合雲、專有雲。現在講究的是動態資源的分配，提出中央辦公室的概念，都是為了應對未來雲技術的變化和發展。但是對於很多普通的使用者來說，這種變化是感覺不到的。

杜吉偉表示，目前數據中心在北美用的都是100G的技術，大數據傳輸因為成本、功耗要低。谷歌提出相干技術會進入數據中心領域，干技術也可以在100G和超100G上實現最低總體擁有成本。全球提供光模塊的廠家大部分都在中國，所以如果在其它國家加入 相干技術以前主要是研發比較多，生產很少做測試。目前所有的測試方案不適合放在產線上，針對相干光技術測試，業界會推出新的產品。

另一塊是PAM-4技術，上面是NRZ，新的技術是PAM4，看眼圖是三個眼睛。相同的雜訊圖，信噪比會比較差，這就對於測試規範有要求。你要做「非同步串擾」測試，現在最高的可以達到30G帶寬，這都給工作帶來了很多挑戰和變化。

是德科技大中華區市場部總經理鄭紀峰

「今天發布的新產品包括微波源還有光通信測試系統，最根本的一個核心是，當我們專註在某一個領域，我們是否有這個領域的前瞻性，能否把握這個行業的挑戰。坦率的講，是德科技專註在通信、國防、航空航天、半導體領域，我們積累了近70年經驗。我想NI很難去追趕。今天PXI是一種實現方式，有些領域需要模塊化，有些需要高性能的地方，台式儀錶有它的優勢。對於是德科技來說，可以為業界提供最完整的解決方案。」 是德科技大中華區市場部總經理鄭紀峰表示。

是德科技最新毫米波網路分析儀測試系統

據介紹，近年來毫米波的應用主要分為兩大市場：1.商用市場，最早的商用開始於802.11 AD和汽車的毫米波雷達。還包括下一代的5G通信。2.航空、航天、國防市場，包括衛星、地面通信系統，機場的安檢也採用毫米波成像系統。毫米波成像技術的解析度非常高，對於一些小到紐扣的東西也能檢測到。

無論是商業還是傳統市場，毫米波應用將會越來越廣泛。對於毫米波的測試、測量需求也會越來越旺盛。

在網路分析儀領域，是德科技一直是領導者。產品線也非常全面，包括PXI、ENA、PNA系列分析儀。我們的B系列網路分析儀擁有PNA-X,PNA和PNA-L系列。

據介紹，是德科技的B系列網路分析儀完美的保持了A系列功能。增加了12.1寸多功能觸屏，為客戶提供多達4種License類型。客戶可以根據自己的需求靈活選擇，最低的頻率可以低至900Hz。如果現階段購買B系列分析儀，還可以用現有的產品來獲得最高50%的升級折價。

N290A/N5291A，這套系統主要由三大部分組成，第一部分是PNA-B系列測試儀，搭配毫米波控制器，以及是德科技自己設計的，非常緊湊的頻率擴展模塊。能夠滿足客戶對於低頻率、高精度、低成本測試的需求。

總結來看，新的毫米波系統主機選擇非常靈活，新系統可以選擇最高頻率到26.5GHz也可以選擇67GHz。客戶可以根據自己的需求選擇主機配置。

N292A同樣有9-4埠的配置，並且提供專用線纜，可以在測試降低雜訊和誤差，使得整套毫米波系統達到非常高的測試精度。

第三部分是是德科技設計的全新的寬頻模塊，同樣支持110G和120GHz的版本。接近被測物來降低測試前端和誤差。同時也配備了符合IEEE的介面，可以進行真正意義上的可溯源的系統。

另一個新品是，PXIe微波信號發生器。這一款產品實際上是是德科技自己的今後產品的主要研發方向，同時是測試測量領域不可逆的過程。

這是一款微波的信號發生器，早在HP時代就有了信號發生器。推出這個信號發生器的主要原因是面向軍工、航天市場。能否在短時間內從29Ghz一下子升級到48GHz?很多軍工客戶提出的要求是體積要小，作為裝備的體積越來越小，對於測試質量和維修要求要高。另外，隨著space X的火箭回收成功。對於衛星的數據機都有對信號發生器的需求。

除了軍工，5G對於微波信號發生器也有很高的需求。是德科技在3、4年前就投身5G,當時最火的一個產品是做信道測量。把這個信號打在演播大廳裡面，打在地鐵裡面，看看高速行駛的地鐵里信號測量是如何。這時候要測，高頻信號，大帶寬以及矢量調製信號。

未來的天線是叫Massive MIMO的，至少64個天線陣列，所以對所有人的需求是必須在暗室裡面通過OTA測試。

接下來是德科技推出了PXIe M9383A的微波信號發生器。在500M和1G帶寬的情況下，EVM小於1%。現在的帶寬一下子擴展到500Mzh到1Ghz。

無論在軍方還是民用領域，都能達到較好的認可度。比如有些客戶是做大功率功放的，可能需要把前端功率推得很高。

是德科技提供兩個版本，一個是模擬源，這一類以20Ghz為例，實際上是4個插槽和參考模塊。擴展成11個插槽和參考模塊。

此外不同的模塊名稱也不同，還有M9312A、M9303A、M9300A。首先它是可擴展的，其次它是靈活的。比如只要做LTE-A，而不需要做5G，當你需要5G測試，只需要增加一個模塊就可以開始做5G測試。

這個頻段可升級，帶寬也可升級，從這個意義上，其實應對了5G應用的不同場景，這種儀錶具有獨特的優勢。但是不表示5G只能用這種模塊化的儀錶來做，是德科技也可以提供台式的儀錶來實現。在談及競爭對手NI也推出了PXIe模塊化儀器的時候，是德科技大中華區市場部總經理鄭紀峰表示，模塊化的儀錶有很多特點，最大的特點是可擴展性，易配置。

還有一款新品是92Gs/s模塊化OMA新品M8290A。這款產品是針對相干器件的測試，相干技術的流行主要因為功耗低、價格便宜，所以在數據中心領域得到廣泛領域。這款產品體積小、沒有顯示屏，可以用機箱插各種各樣的插卡模塊。

這個方案是硬體和軟體方案組成的，在OMA領域一般是用8190A業界的標準軟體。在這個基礎上針對不同的應用場景開發了不同的軟體選件。還要保證硬體的精度夠高、半導體工藝最先進。

所以這個模塊出來是針對相干光測試提供一攬子的解決方案，使用起來非常方便。可以把AWG模塊加進去做測試，不管是相干光測試，在實際應用中用線纜和夾具中就可以做一個校準。

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