将 5G超宽带毫米波测试台应用于功率放大器数字预失真
白皮书
在第四代（4G）蜂窝系统 — LTE 和 LTE-Advanced — 仍在广泛部署之际，针对第五代或 5G 系统的研发工作已经如火如荼地展开了。5G 移动网络正在打造一个“随时随地万物互联”的愿景。
5G 系统的关键属性可能包括高度集成的密集网络，这种网络由小信元组成，信元支持 10Gbps 量级的数据速率，往返时延为 1 ms 或更低。在大多数研究中，研究人员假定多个空中接口在微波或毫米波频率下工作，即新空口（NR）。5G/NR 有三种基本用例：增强型移动宽带（eMBB）、海量机器类通信（mMTC）和超可靠的低时延通信（URLLC）。然而，在 3GPP 的 TR 22.891 中，还定义了 74 个基本用例，其中许多用例直接或间接来自下一代移动网络（NGMN）。
要实现这一愿景，在技术、商业模式和政策层面都要做出演进和变革。例如，在政策方面，美国联邦通信委员会（FCC）最近宣布了一系列新规则，以便快速开发和部署下一代 5G 技术和业务。这些规则在 28GHz、37 GHz 和 39 GHz 频段上打造了新的微波柔性应用服务，并在 64-71 GHz 创建了新的公共频段。这一新频段与现有的 57-64 GHz 公共频段一起，将公共频谱的范围扩展到了 14 GHz（57-71 GHz）。
5G 应用需要使用宽带数字调制获得高数据吞吐量，公共频谱的扩展为其创造了新的机会；然而，为了从这一公共频谱内的高频率带宽中受益（如 5 GHz 的占用带宽），我们需要新技术来实现最高的系统性能。
测试这些新设计也将需要测量技术的进步。举例来说，当今的矢量信号发生器可提供高达 2 GHz 的调制带宽。我们需要采用不同的方式来生成信号，以满足新频谱分配所允许的宽带要求。
数字预失真（DPD）是在 3G 和 4G 中引入的一种技术，它通过修改输入信号让功率放大器（PA）在峰值信号电平上运行时，能够进行 AM/AM 和 AM/PM转换，进而实现更高效率的运行。通过测量放大器的 AM/AM和 AM/PM 转换，可以将这些函数的倒数应用于输入波形，在放大器输出端产生理想的波形。
相比之下，AM/AM 和 AM/PM 图只是对功率放大器特性的初步分析，记忆效应才是重要的考虑因素。设计和仿真功率放大器的常用电路模型无法预测记忆效应。对此，唯一实用是方法是测试功率放大器，然后再对通过功率放大器之后的时域调制信号进行捕获。
成熟的技术通常需要以三到五倍的信号带宽生成输入信号并进行测量。现有的具备 4G 功率放大器测试能力的设备可以轻松处理这样的采样率，甚至对最宽的 20 MHz LTE 信号也不在话下。对于带宽高达 2 GHz 的 5G和 802.11ad 信号，目前大多数采用 4G 技术的矢量信号发生器和矢量信号分析仪就无能为力了。
本白皮书将要探讨一种全新的宽带毫米波测试平台，它采用数字技术和紧凑型毫米波变频器，用以生成带宽非常高的毫米波测试信号（> 2 GHz 至 8 GHz）并对其加以分析。这种方法虽然可以为一些需要大带宽的应用提供足够的能力，但仍然不能完全取代传统的矢量信号发生器和矢量信号分析仪。