近幾年來，智慧手機普及，平板裝置也大行其道。而這些行動裝置集眾多無線通訊功能於一身，從2G、3G到4G的LTE技術，其設計趨向也逐漸複雜化。

以傳統的手機來看，大不了就是2G的GSM與WiFi等無線技術，然而目前的智慧手機，除了2G、3G技術之外，連LTE、WiFi、MIMO、藍牙、802.11ac，部分機種甚至還有NFC，這許多不同的無線通訊技術被整合在同一個行動裝置上。

在這樣的趨勢下，不僅產品的設計難度大幅提高，且為了確保這些通訊技術都能在同一個裝置上正常運作，不會互相干擾，使得驗證上也增加了許多困難度。

智慧裝置走向高整合

在這樣的狀況下，測試上將會增加多大的挑戰呢？若先以10年前WiFi裝置的測試來看，就需要用到頻譜分析儀、功率電錶、訊號產生器等儀器，這些儀器堆疊在一起，不僅需要龐大的空間來擺放儀器，更別提還必須有複雜的纜線來橋接各儀器。

而在新一代的智慧型裝置整合了更多複雜的無線技術之後，一開始依然是依循傳統的測試方式，例如針對GPS就得使用一台GPS Signal Generator；要測FM，就需要一台FM Signal Generator或Audio Analyzer；若再加上3G、4G、WiFi、NFC等專用測試儀錶，這些儀器疊加在一起的體積將十分可觀，不僅整個測試設備將十分複雜，連接到DUT待測物的接線也會非常雜亂。

此外，針對不同通訊技術的測試，DUT上的接線也必須要多次的插拔，也因此一旦需測試的項目越多，測試時間也將會越拉越長。這對於目前動輒整合數十項無線通訊技術的智慧裝置來說，測試簡直成為工程師的一大夢魘。

在這樣的智慧裝置發展趨勢與客戶需求狀況下，量測廠商也紛紛使出渾身解數，打造新一代的測試工具。標榜能一機抵多機，多功能高性價比測試儀器也在廠商的努力之下，一部接一部問世。

11ac帶來的傳輸優勢

放眼目前11ac與LTE這類無線通訊規範，由於導入了MIMO多重輸入輸出技術，無線頻譜可以獲得更有效的利用，這使得大頻寬又兼具穩定、快速的傳輸速度成為了可能，也帶來了更大的商業價值，例如視訊訊號的傳輸，正是MIMO技術最適合應用之例。透過MIMO來傳輸視訊檔案，就可以解決傳統封包遺失所導致的訊號不流暢問題。

另外，11ac原有定義是操作在5GHz頻段，然而傳統WiFi裝置包括11a/b/g/n等，多半均支援2.4GHz頻段，這也產生了相容性方面的問題。為了解決這個問題，推出可同時支援2.4GHz與5GHz的無線方案是最快的方式，這也使得目前許多系統廠商紛紛主打11ac同步雙頻（Dual-band Concurrent）的解決方案。

此外，過去WiFi最為人所詬病之處，就在於其發散式的訊號傳遞方式，訊號強度很容易受到距離與屏蔽物所影響，造成收訊不良的問題。現在11ac以束波成形（Beam forming）技術，來達到更強的訊號傳遞效果。

束波成型技術一改傳統向所有方向發送無線訊號的傳遞方式，針對設備方向集中射頻能量增強信號，讓訊號傳遞更穩定與順暢。

11ac帶來的測試挑戰

包括MIMO、同步雙頻與束波成型等技術，都是讓11ac可以高速傳輸訊號的利器，只不過相對也帶來了測試上的挑戰，這包括兩個平行80MHz的訊號擷取、EVM效能與SNR比值等。至於測試計畫的擬定，也必須依據RF的零組件來做制訂，而非根據規格來增加。

此外，MIMO的多天線測試、11ac同步雙頻間的干擾問題該如何量測，以及束波成型的驗證問題等，都是在未來一兩年內，廠商投入11ac設備生產時，將會直接遭遇到的問題。這也都直接考驗著測試廠商的解決方案，如何能應對11ac技術難題，協助客戶最快速解決相關問題。

簡單的說，11ac在測試上，將會有以下的三大需求：

必須支援MIMO

11ac除了頻寬的挑戰之外，也必須滿足MIMO的測試需求。MIMO測試需要獨立抓取及產生11ac裝置的信號，因此會使用高達8個空間流及一些強化功能，來改善現有11n的MIMO系統效能。為了準確驗證MIMO最高達到8x8天線的傳輸效能，尤其是在研發環境中，11ac測試設備應支援達8個獨立VSA與VSG資源、以及包括支援11ac的MIMO強化。

必須擁有更大的中頻頻寬

由於頻寬增加，成為11ac測試上的新挑戰。11ac不再使用大部分結合向量信號分析器與向量信號產生器於一機(VSA/VSG)的測試儀器，因?它們並沒有測試80MHz或160MHz通道所需的120MHz或240MHz中頻頻寬。因此在選擇測試的設備上，應確定儀器能夠進行11ac測試。

必須改善EVM值

隨著11ac發射器調變準確性的要求提升，測試儀器也需要提升其測試能力。發射器調變準確性是利用誤差向量振幅（EVM）來測量，且需要VSA與測試儀器將忽略的失真加到捕捉的信號。VSA所加的失真也會以EVM方式進行測量。基本上，晶片業者會希望測試儀器的性能比晶片規格至少精確10dB以上。

結語

在測試廠商的努力之下，各種更便利的測試工具紛紛問世，滿足了802.11ac從研發端到產線端的測試需求。當然，無線通訊技術的發展並不會就此停住，永遠還有下一代新的標準出現。面對不斷問世，更強大技術挑戰，測試廠商也不會停止研發腳步。還在擔心測試問題？量測廠商說：問題交給我就對了！

解決方案

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