Sivers Semiconductors et Rohde & Schwarz collaborent dans le domaine du test émetteurs-récepteurs 5G

Rohde & Schwarz, l’un des principaux fournisseurs de solutions de test et de mesure pour l’industrie des communications sans fil et la caractérisation de composants RF, et Sivers Semiconductors, fournisseur mondial des puces et des modules intégrés, ont décidé de travailler ensemble dans le cadre de l’extension à 71 GHz le spectre de fréquence pris en charge de la norme 5G New Radio (5G NR) dès la mi-2022.

Cette extension en fréquence nécessite une adaptation de la couche physique, notamment l’ajout de deux nouveaux espacements entre les sous-porteuses (480 kHz et 960 kHz). Elle exige également la prise en charge de largeurs de bande de signal (jusqu’à 2 GHz) plus importantes. Les deux entreprises ont ainsi conjointement testé les performances de la dernière génération de circuits RF d’émission-réception qui supportaient jusqu’à présent les normes IEEE 802.11ad et 802.11ay en mettant en œuvre des signaux 5G NR à des fréquences atteignant 71 GHz.

Dans le cadre de ces essais conjoints, un kit d’évaluation de Sivers Semiconductors a été utilisé comme dispositif sous test (DUT). Il comprend un circuit intégré radiofréquence (RFIC) de la série TRXBF01 et le module d’antenne RF de la gamme BFM06010. Le circuit RFIC supporte les modulations spécifiées par les normes IEEE 802.11ad/ay jusqu’à 64QAM sur toute la gamme de fréquences allant de 57 à 71 GHz.

La solution de test était composée du générateur de signaux vectoriels R&S SMW200A, qui, grâce à de nouvelles extensions en fréquence, couvre désormais des fréquences allant jusqu’à 67 GHz (72 GHz en dépassement de gamme), et de l’analyseur de signaux et de spectre R&S FSW85. Cet analyseur, qui est le seul du marché à offrir une bande d’analyse des signaux allant jusqu’à 8,3 GHz, prend en charge des fréquences RF allant jusqu’à 90 GHz. Les tests OTA (over-the-air) ont été réalisés avec l’enceinte R&S ATS1800C intégrant un réflecteur CATR (compact antenna test range). Cette enceinte d’essais est parfaitement adaptée au test d’appareils exploitant la technologie 5G NR mmWave.

Disposer de solutions de test et de mesure répondant aux exigences des nouvelles normes

Pour valider les performances en transmission du dispositif sous test, le générateur R&S SMW200A fournit un signal analogique différentiel en bande de base IQ au dispositif sous test, qui effectue la modulation IQ du signal et la conversion ascendante vers la fréquence RF souhaitée. Le signal généré, conforme à la Release 17 de la norme 5G NR du 3GPP, présente un espacement de 960 kHz entre les sous-porteuses et une largeur de bande de modulation de 2 GHz. Le dispositif sous test concentre son faisceau d’émission, qui est créé par 16 éléments d’antenne contrôlables individuellement, dans la direction de la ligne de visée vers le réflecteur CATR de l’enceinte d’essais R&S ATS1800C. Il concentre le signal sur l’antenne d’alimentation et le transmet à l’analyseur R&S FSW85 qui effectue ensuite une analyse de signal conformément à l’ensemble des spécifications des normes du 3GPP.

Pour tester les performances en réception du dispositif sous test, le générateur R&S SMW200A délivre le signal RF 5G NR à 64 GHz (FR2-2), tout en étant connecté à l’antenne d’alimentation de l’enceinte d’essais R&S ATS1800C. L’antenne d’alimentation dirige le signal vers le réflecteur CATR, qui crée des conditions de champ lointain au sein d’une zone de silence (QZ) de haute qualité de 30 cm de diamètre. Le positionneur intégré permet d’effectuer de répétables mesures RF du dispositif sous test à l’intérieur de la zone de silence. Le circuit RF de Sivers Semiconductors convertit le signal reçu en bande de base. Ce signal est capturé par un oscilloscope de la gamme R&S RTP afin d’être analysé séparément à l’aide du logiciel R&S VSE (vector signal explorer) ou avec l’analyseur de signal et de spectre de la gamme R&S FSW.