“4G改變生活，5G改變社會(huì)”，正如這個(gè)響亮的口號(hào)所描述的，5G海量的應(yīng)用場景將帶給人們無限想象。5G的發(fā)展如火如荼，國際市場競爭日益激烈，Analysys Mason發(fā)布了新報(bào)告“全球5G競賽”，到2020年，預(yù)計(jì)全球40多個(gè)國家的約80家運(yùn)營商可以為其用戶提供5G服務(wù)。中國國內(nèi)政策也大力支持，6月6日，工信部向中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國廣電正式發(fā)放5G商用牌照，這是全球5G發(fā)展的標(biāo)志性事件——中國5G時(shí)代正式開啟！

三大運(yùn)營商、5G設(shè)備廠商關(guān)于“搶占市場”的大戰(zhàn)已經(jīng)開始，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈將進(jìn)入沖刺階段。然而，毫米波（mmWave）作為5G最關(guān)鍵的技術(shù)之一，目前還有許多與此相關(guān)尚未解決的技術(shù)難題。NI (國家儀器公司，National Instruments，簡稱NI)的毫米波測試解決方案致力于幫助設(shè)備廠商解決研發(fā)實(shí)驗(yàn)室和量產(chǎn)階段的測試挑戰(zhàn)，NI最新發(fā)布的mmWave VST（毫米波矢量信號(hào)收發(fā)儀，millimeter wave vector signal transceiver）在NIWeek 2019一經(jīng)推出，就引起了全球市場的關(guān)注。

針對(duì)5G毫米波測試挑戰(zhàn)，NI mmWave VST堪稱最簡單的應(yīng)對(duì)之道

由于6GHz以下頻段在廣域覆蓋方面的優(yōu)勢，頻譜已經(jīng)被包括民用移動(dòng)通信在內(nèi)的領(lǐng)域大量使用，可用頻段資源特別是大帶寬資源已經(jīng)十分有限，而 5G對(duì)超高速率和大容量通信的要求需要大帶寬的頻段資源，需要往 6GHz以上的頻段開發(fā)未利用的頻段資源，毫米波頻段存在大量大帶寬的頻譜資源，可以被有效利用。因此，毫米波的重要性不言而喻。

據(jù)RF芯片制造商反饋，毫米波設(shè)備與6GHz以下設(shè)備的設(shè)計(jì)有很大的不同，毫米波設(shè)備從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)的測試需要一套高度集成的測試方案。但之前測試設(shè)備方面還是一個(gè)空白。半導(dǎo)體行業(yè)測試領(lǐng)先廠商N(yùn)I最新推出的mmWave VST沿襲了NI VST家族高集成度的風(fēng)格，結(jié)合了射頻信號(hào)發(fā)生器、射頻信號(hào)分析儀和集成開關(guān)，并且頻率高達(dá)44 GHz的1 GHz瞬時(shí)帶寬。該產(chǎn)品從提高測試速度與提供量產(chǎn)級(jí)別的高性能測試系統(tǒng)兩個(gè)方面，幫助5G設(shè)備廠商加速研發(fā)。

為滿足5G毫米波設(shè)備的測試要求，NI mmWave VST做出了多項(xiàng)創(chuàng)新。該新型校準(zhǔn)集成開關(guān)最多可支持32個(gè)通道，無需額外的基礎(chǔ)設(shè)施即可提高波束成形和相控陣列測量的準(zhǔn)確性。模塊化前端設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確且經(jīng)濟(jì)高效的測量，同時(shí)保持與未來5G頻帶的前向兼容性。通過這些創(chuàng)新，工程師們可以同時(shí)在5-21 GHz和26-44 GHz進(jìn)行測量。

NI mmWave VST 優(yōu)化了5G NR設(shè)備的驗(yàn)證和生產(chǎn)測試

5G賽道的競爭是爭分奪秒的，測試時(shí)間、成本、效率都是需要考慮的問題，其實(shí)很多人都知道在此過程中“通用平臺(tái)”的重要性，NI幫助ADI從驗(yàn)證測試到量產(chǎn)測試全方位搶位5G時(shí)代。毫無疑問，NI的模塊化的測試平臺(tái)具有靈活的優(yōu)勢，正是5G測試的不二之選。

從2014年開始，ADI公司已在制造車間大規(guī)模部署STS，到目前為止，已經(jīng)測試了數(shù)億個(gè)單元。在火熱的5G領(lǐng)域，STS的靈活性對(duì)于快速迭代的新技術(shù)顯得尤為重要。來自ADI的Mike O’Sullivan指出：“在ADI的實(shí)驗(yàn)室中，基于NI的STS構(gòu)建了面向?qū)嶒?yàn)室特性分析的測試系統(tǒng)，而這套系統(tǒng)事實(shí)上與ADI在量產(chǎn)中所使用的ATE是的一脈相承的，這大幅度簡化了從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)之間的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和比對(duì)。

“減少測試時(shí)間和降低測試成本的壓力要求我們對(duì)實(shí)驗(yàn)室和量產(chǎn)的測試方法進(jìn)行革新，自動(dòng)化是關(guān)鍵的第一步。”Mike O’Sullivan表示，“因此，我們推出了一項(xiàng)名為LEAP的計(jì)劃，目標(biāo)是加快收益時(shí)間，該計(jì)劃的一個(gè)關(guān)鍵要素是提高我們研發(fā)實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)化水平，然后在生產(chǎn)測試中重復(fù)使用測量IP。在此計(jì)劃中 NI STS系統(tǒng)的重要性不言而喻。”

NI與ADI一直保持緊密合作，這種緊密合作體現(xiàn)在NI不僅是ADI的供應(yīng)商，同時(shí)也是ADI的客戶。NI與ADI的NI最新推出的mmWave VST，每個(gè)產(chǎn)品上采用了200多顆ADI芯片，從ADC到DAC，從放大器到電源管理IC等。這種良好的合作關(guān)系，能幫助雙方更好的服務(wù)市場。

NI幫助ADI加速實(shí)驗(yàn)室和量產(chǎn)的測試

無獨(dú)有偶，5G領(lǐng)域另外一位先行者也來到了NIWeek現(xiàn)場，講述“先鋒使用案例”。Qorvo作為5G射頻領(lǐng)域的領(lǐng)先者，正在量產(chǎn)世界上第一款專為新型n77 5G頻段設(shè)計(jì)的射頻前端模塊，這款RF前端將PA、LNA、濾波和轉(zhuǎn)換開關(guān)結(jié)合在一個(gè)緊湊的集成封裝中。同時(shí)，Qorvo也是NI 5G測試設(shè)備的早期使用用戶。

Qorvo 5G發(fā)展部門總監(jiān)Ben Thomas表示：我們面臨著測試平臺(tái)加倍或甚至增加三倍的挑戰(zhàn)。通過采用NI PXI系統(tǒng)，我們能夠在不犧牲測量質(zhì)量的情況下顯著提高測試吞吐量。”

此外，關(guān)于NI測試系統(tǒng)在5G領(lǐng)域的適用性。Ben特意指出：“因?yàn)镹I測試平臺(tái)的靈活性，我們能用現(xiàn)在的PXI 平臺(tái)無縫應(yīng)對(duì)5G測試的挑戰(zhàn)。如果沒有NI的平臺(tái)，我們將無法滿足我們的5G發(fā)布時(shí)間表。”

5G測試的復(fù)雜度驟增

行業(yè)四大領(lǐng)先廠商聯(lián)合演示5G毫米波半導(dǎo)體晶圓探針測試解決方案

隨著5G牌照發(fā)放和商用推進(jìn)，一些基礎(chǔ)設(shè)施、5G終端和手機(jī)對(duì)毫米波芯片的需求將增加。另外，考慮到如今產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到上市的時(shí)間越來越快，毫米波芯片的測試需從源頭抓起，那么，精確的晶圓級(jí)別的測試測量非常重要。

在NIWeek 2019的現(xiàn)場，NI、東京電子（TEL）、FormFactor 和Reid-Ashman聯(lián)合展示了5G毫米波半導(dǎo)體晶圓探針測試解決方案，這個(gè)業(yè)界一流的應(yīng)對(duì)毫米波芯片測試挑戰(zhàn)的方案集成四大廠商的精品：TEL提供了PrecioTM XL 自動(dòng)晶圓探針，能針對(duì)并行芯片測試進(jìn)行了優(yōu)化，具有高度精確的x、y 和z軸控制能力，有可靠的接觸靈敏度；FormFactor提供Pyramid-MW 探針板，可在生產(chǎn)測試環(huán)境中實(shí)現(xiàn)卓越的射頻信號(hào)完整性和更長的接觸器壽命。Reid-Ashman提供了通用機(jī)械手，可通過電動(dòng)運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)高效而可重復(fù)的對(duì)接，而不會(huì)影響產(chǎn)品安全性。當(dāng)然還有NI STS系統(tǒng)支持直接對(duì)接探針，最新推出的mmWave VST使得晶圓測試更加便捷。

東京電子、FormFactor 和Reid-Ashman 聯(lián)合展示5G毫米波半導(dǎo)體晶圓探針測試解決方案

NI在5G測試領(lǐng)域精品頻出，這離不開其持續(xù)性的研發(fā)投入。NI自5G原型驗(yàn)證之初就已經(jīng)參與進(jìn)來，目前已經(jīng)已經(jīng)聯(lián)手行業(yè)合作伙伴推出眾多解決方案，覆蓋功率放大器、模塊和手機(jī)終端等領(lǐng)域的測試。最后，NI總裁兼首席運(yùn)營官Eric Starkloff再次強(qiáng)調(diào)：“NI將不斷加大5G研發(fā)的投入，與行業(yè)合作伙伴緊密合作，積極推動(dòng)5G商用落地。”