TriQuint Semiconductor 透過 NI PXI 與 LabVIEW 以加快 RF 功率放大器的特性描述作業

"在此之前，新零件的特性描述時間往往需長達 2 個禮拜，但透過 PXI 可縮短為僅 1 天即可完成。"

- Gary Shipley, Qorvo

The Challenge:
針對日趨複雜的手機功率放大器 (Power Amplifier，PA)，我們縮短特性描述作業的時間，且完全不影響量測精確度，亦省下更多設備成本。

The Solution:
使用 NI LabVIEW 軟體搭配 NI PXI 模組化儀控，即可針對 PA 開發特性描述系統。除了提升 10 倍的測試輸出量之外，亦降低了設備成本、耗電量，與系統所佔用的空間。

Author(s):
Gary Shipley - Qorvo

有關 TriQuint Semiconductor 公司

TriQuint 為高效能 RF 解決方案的領導廠商，可用於精確的行動電話、國防/航太應用，與網路架構裝置。到目前為止，TriQuint 均搭配 GaAs、GaN、SAW，與 BAW 的技術，為全球企業提供創新的解決方案。亦有許多工程師使用 TriQuint 公司的產品，進而提升應用效能並降低整體成本。

現有功率放大器 (Power Amplifier，PA) 特性描述作業的難題

雖然行動電話 RF 的 PA，是主要用於單頻與單模式，但目前 PA 必須滿足更多樣的需求。其實，現有的 PA 均設計可用於超過 8 組頻帶，另可處理多種調變類型，包含 GSM、EDGE、WCDMA、HSPA+、LTE，還有更多。

而 TriQuint Semiconductor 公司必須測試日趨複雜的零件，並要能囊括大範圍的頻率、溫度、功率，與電壓供應準位範圍。一般零件的完整特性描述作業，將需要 30,000 ~ 40,000 行 (Line) 資料，才算是完整測試該項設計。而使用傳統的機架堆疊 (Rack-and-Stack) RF 測試設備，蒐集單行資料將需要約 10 秒的時間，換算單一零件將需要 110 小時才能完成測試。

設計可擴充的 PXI 測試系統

為了能縮短 RF 零件的特性描述時間，並解決未來的可能難題，我們使用 NI PXI、LabVIEW，與 NI TestStand 開發 PA 特性描述測試系統。我們的 PA 測試平台包含下列儀器：

NI PXIe-5673 - 6.6 GHz 向量訊號產生器
NI PXIe-5663 - 6.6 GHz 向量訊號分析器
NI PXI-5691- 8 GHz 可程式化 RF 放大器
NI PXIe-5122- 100 MS/s 高速示波器
NI PXI-2596 - 雙 6x1 的 26 GHz 多工器
100 Mbit/s 數位 I/O 模組
傳統的機架堆疊式頻譜分析器
外接功率計、電源供應器
LabVIEW
NI TestStand

透過 LabVIEW 軟體，我們變更現有的測試方法，改用 NI PXI 測試平台執行相同的量測作業。由於 PXI 測試系統的速度更快，我們讓 PXI 平台執行既有的特性描述序列；而若零件較多時，才以傳統的機架堆疊儀器分擔作業量。

NI PXI 的優勢

PXI 的主要優點之一，即為其精確度。我們不致犧牲量測精確度，亦可達到更高的量測速度。在此之前所使用的 PA 測試平台，其 RF 量測時間往往就佔去大部分的特性描述時間。而透過 NI PXI 的數項關鍵技術，可達更高的量測速度。PXI 可利用高速資料匯流排、高效能多核心 CPU，與平行的量測演算法，大幅加快測試速度。此外，NI GSM/EDGE Measurement Suite 與 NI Measurement Suite for WCDMA/HSPA+ 可整合量測作業，讓單一 I/Q 資料集即可完成所有量測。有了這些工具組，我們即可量測 PA 的多項特性參數，如增益、效率、平整度、ACP、ACLR、EVM，與 PVT。