電子發燒友網報道（文/周凱揚）從2019年5G正式商用開始，5G宏基站基本已經實現了室外的大規模信號覆蓋。與此同時，室內的信號覆蓋需求也在不斷增長，5G小基站作為室內覆蓋或深度覆蓋的一種解決方案。而射頻芯片作為小基站的重要組成部分，在測試上也因此面臨著不小的挑戰。4月20日，在由電子發燒友網舉辦的2022第三屆5G技術創新研討會上，愛德萬測試技術經理孫佳焱為大家了分享了《5G小基站將大量部署，如何面對芯片的量產測試挑戰》。

什么是5G小基站？

在5G的基站部署中，宏基站的進展最為迅速，其發射功率可以達到45dBm，主要用于范圍兩百米以上高用戶密度的5G信號覆蓋，這也是目前實現戶外大范圍覆蓋的常用方案。而覆蓋范圍較小，但功耗低、部署成本低、部署難度低的微基站、皮基站和飛基站組成了補全室內5G覆蓋的方案。這三者也被統稱為小基站，主要部署在機場、高鐵站、商場、咖啡店等室內場景。

5G基站分類 / 愛德萬測試

在中國最先部署5G宏基站，小基站的部署接踵而至。由于5G的頻率要高于4G，所以小基站必須要大規模部署才能實現更好的室內覆蓋率。5G小基站的數量應該做到5G宏基站的兩倍。5G小基站已經從2021年開始部署，預計2024年達到峰值，屆時總數將達到9.6億。

此外，小基站的架構也在由慢慢從軟硬件一體化轉向智能和開放的分布式結構，主要由3GPP、小基站論壇和O-RAN聯盟來進行定義。目前國內的運營商也在探索這些開放式的架構，預計2024年一半以上的小基站都會基于開放RAN接口，2026年這個占比將會達到77%。

5G射頻芯片的大規模量產測試挑戰

然而小基站射頻芯片大規模的量產中，卻面臨著來自軟件和硬件層面上的挑戰。軟件層面上測試系統要能夠產生和分析5G NR的波形信號。硬件層面上，5G射頻頻率已經達到650MHz到7.125GHz，射頻帶寬也超過200MHz，EVM和相位噪聲指標也對芯片提出了高性能要求。

5G射頻芯片大規模量產面臨的挑戰 / 愛德萬測試

此外，現在的射頻芯片一般都具備高速數字I/O接口，比如JESD 204B和JESD 204C等。取決于單個收發器芯片中的發射器與接收器數量，也分為2T2R、4T4R等多種配置，因此在諸多射頻端口下，測試的效率也必須提高。除了軟硬件的測試需求外，還需要一個綜合的測試方案，用以解決晶圓和封裝后的射頻測試。

愛德萬V93000提供的測試解決方案

V93000 EXA Scale兼容的板卡 / 愛德萬測試

愛德萬V93000最新的測試平臺為V93000 EXA Scale，一個為AI時代準備的高性能測試平臺。針對最新的EXA Scale平臺，愛德萬測試推出了全新的數字板卡PinScale5000、DC板卡DC ScaleXPS256，均提供了極高的Pin密度。射頻板卡中，愛德萬測試的WaveScaleRF6/8與RF18覆蓋了從6GHz到18GHz的頻率，也有WaveScaleMillimeter這樣覆蓋25GHz到70GHz毫米波頻段的射頻板卡。

5G小基站的測試資源 / 愛德萬測試

針對上文提到的射頻頻率和帶寬挑戰，愛德萬測試的WaveScaleRF可以滿足其硬件要求，其頻率范圍在10MHz到8GHz之間，擁有200MHz的帶寬。面對200MHz的帶寬，WaveScaleRF可單次采集，如果想分析更寬的帶寬，也可以通過多次采集的手段完成相關測試。

孫佳焱還指出，由于5G小基站的射頻收發芯片集成了PLL鎖相環，為TX/RX提供了低噪聲的本振信號，所以也需要對這個信號進行射頻指標的測試，比如頻率和相位噪聲等。而愛德萬測試的WaveScaleRF和高精度的WaveScalePS可以滿足這一測試需求，如果追求更高的指標，也可以采用相關方法，用兩個射頻通道測量同樣的信號，從而降低測試儀噪聲對測試結果造成的影響。

V93000晶圓射頻測試方案 / 愛德萬測試

在綜合測試中，需要利用探針直接搭到晶圓上進行測試，如此一來對信號的屏蔽和信號完整性要求特別高。愛德萬V93000也提供了先進的量產方案，從測試機配置來看，晶圓測試和成品測試可以使用同一臺機器。其次V93000提供了directprobe的晶圓測試方案，與傳統的轉接方案不同，directprobe可以減少中間信號的轉接，信號路徑更短，更有利于改善信號的質量、提高信號完整性。

孫佳焱表示，未來幾年內，小基站的數量將會飛速增長，開放式的白盒小基站架構也會成為主流。小基站中關鍵的射頻收發器芯片也會采用更加通用化的結構設計，射頻性能指標更高擁有更多射頻端口等，會為大規模量產測試提出不小的挑戰，而愛德萬V93000可以為完整的5G頻譜提供優秀的測試方案。