如何利用安捷伦信号分析仪大幅提升产测速度？

　　新型信号分析仪将大幅提升产测速度。产业界开发出的新型讯号分析仪，因同时内建频谱分析和向量讯号分析功能，故可让测试工程师针对量测需求，弹性切换扫描模式，以妥善发挥两种仪器的测试优势，并达到最高的产出速度。

　　执行讯号分析仪高速自动化测试时，可能必须在速度、重复性与动态範围之间取捨。最新型的讯号分析仪如安捷伦(Agilent)X系列讯号分析仪，内建了可当成扫描调谐式频谱分析仪或向量讯号分析仪使用的功能，使其能够满足许多严苛的应用需求。本文将会探讨这些特性，并说明如何优化这些测试仪器以达到最高的产出速度。

　　留意速度、重复性　与动态范围

　　在讨论某特定量测的速度时，很难不一併讨论量测的重复性。在大多数的情况下，都必须在最佳的重复性与量测时间之间做取捨。将量测值加以平均，可以改善量测结果的变异性，但却会增加额外的测试时间。

　　量测时间与重复性间的关係可以凭直觉了解，但量测时间与动态範围之间的关係有时却会被忽略。量测低位準讯号并降低解析频宽而导致扫描时间的增加，便是一个很好的例子。有时候就只是建立个别的量测，并将它们串在一起而已，完全不管整体测试计画。

　　以下说明如何建立整体测试计画，并考虑可达到最高产出的最佳速度、重复性与动态範围。

　　审慎建立测试计划

　　建立整体测试计画的第一步，就是执行个别的量测，以决定最佳的速度、重复性与动态範围设定。

　　量测的重复性，可藉由增加计算时可用的撷取资料数量来加以改善。增加量测时间，便可增加撷取的资料数量，进而提高量测的重复性。在决定最佳的量测时间时，可以根据本身对动态範围的需求，来选择其重复性拥有足够的幅度可通过测试限制的量测时间。量测动态範围愈高，相邻通道功率(ACP)量测结果的可重复性就愈低，因此可达到较快的量测速度，但仍可通过测试限制(图1)。

　　

图1 在X系列讯号分析仪中执行快速的ACP量测

　　改善动态範围可能会、也可能不会影响量测速度。举例来说，如果想降低分析仪的本底杂讯(Noise Floor)，可能必须先降低解析频宽，如此将会增加扫描时间，进而降低整体量测速度。如果可能的话，降低输入衰减或启动前置放大器，可拥有较佳的本底杂讯，而不会缩减测试时间。有些分析仪还会提供低杂讯路径功能，这能够改善本底杂讯而不会产生负面影响。

　　决定好个别量测的最佳设定后，就可以开始建立整体测试计画。首先，必须确定有哪些量测可以并行执行。例如，在讯号分析仪中启动误差向量幅度(EVM)量测，然后使用功率表同时执行功率量测。等功率表完成量测之后，就可以读取EVM量测的结果。

　　在大多数情况下，测试计画都会包含多重迴圈，这是以不同的参数对待测装置(DUT)执行相同测试的一般需求。它们可能是不同的输入或输出位準，或是装置电压和电流。须将速度较快的量测置于最内层迴圈，将较慢的量测置于外层迴圈，这一点非常重要，因为最内层迴圈的执行频繁度会高于外层迴圈。

　　进一步改善测试时间

　　几乎所有的情况下，只要关闭显示器就能够改善量测时间。改善的程度取决于在整个量测过程中，显示器更新所占的时间比例。

　　使用合併量测，例如合併全球行动通讯系统(GSM)、增强数据率GSM演进(EDGE)或宽频分码多重存取(WCDMA)应用，便可透过单一撷取来执行多项量测。此合併量测应用可以执行EVM、输出射频频谱(ORFS)、功率对时间(PVT)和发射功率量测，并根据单一撷取传回量测结果，这样的做法比个别执行每一项量测要快得多。如果分析仪拥有先进的标记功能，就可以手动选择量测，例如通道功率、ACP和相位杂讯(dBc)，而不必变更目前的量测或模式。

　　列举扫描模式(List Sweep Mode)可以在不同的频率下执行多项零频距量测，然后迅速传回结果。这对于要量测已知讯号的谐波或第叁级截距(TOI)量测来说，是很好的选择。

　　许多频谱和讯号分析仪都有内建输入输出(I/O)系统，可使用通用介面匯流排(GPIB)、Gigabit LAN或通用序列匯流排(USB)作为仪器介面。针对必须在测试仪器与电脑之间传输大量资料的应用，必须使用Gigabit LAN或USB。

　　善用新型分析仪一机两用功能

　　许多新型频谱和讯号分析仪，都可当成扫描调谐频谱分析仪和向量讯号分析仪使用(在同台仪器中)。在大多数情况下，使用扫描调谐频谱分析仪来扫描宽频距，会比执行快速傅立叶转换(FFT)扫描还要快。

　　同样地，使用FFT扫描，以窄解析频宽来扫描窄频距通常也会比较快。如果对量测时间较感兴趣，可以从Sweep Type Rules功能表中选择Best Speed，此时测试仪器会自动调整最佳的扫描时间设定。

　　(本文作者任职于安捷伦)