如何利用安捷倫信號分析儀大幅提升產測速度？

　　新型信號分析儀將大幅提升產測速度。產業界開發出的新型訊號分析儀，因同時內建頻譜分析和向量訊號分析功能，故可讓測試工程師針對量測需求，彈性切換掃描模式，以妥善發揮兩種儀器的測試優勢，并達到最高的產出速度。

　　執行訊號分析儀高速自動化測試時，可能必須在速度、重復性與動態範圍之間取捨。最新型的訊號分析儀如安捷倫(Agilent)X系列訊號分析儀，內建了可當成掃描調諧式頻譜分析儀或向量訊號分析儀使用的功能，使其能夠滿足許多嚴苛的應用需求。本文將會探討這些特性，并說明如何優化這些測試儀器以達到最高的產出速度。

　　留意速度、重復性　與動態范圍

　　在討論某特定量測的速度時，很難不一併討論量測的重復性。在大多數的情況下，都必須在最佳的重復性與量測時間之間做取捨。將量測值加以平均，可以改善量測結果的變異性，但卻會增加額外的測試時間。

　　量測時間與重復性間的關係可以憑直覺了解，但量測時間與動態範圍之間的關係有時卻會被忽略。量測低位準訊號并降低解析頻寬而導致掃描時間的增加，便是一個很好的例子。有時候就只是建立個別的量測，并將它們串在一起而已，完全不管整體測試計畫。

　　以下說明如何建立整體測試計畫，并考慮可達到最高產出的最佳速度、重復性與動態範圍。

　　審慎建立測試計劃

　　建立整體測試計畫的第一步，就是執行個別的量測，以決定最佳的速度、重復性與動態範圍設定。

　　量測的重復性，可藉由增加計算時可用的擷取資料數量來加以改善。增加量測時間，便可增加擷取的資料數量，進而提高量測的重復性。在決定最佳的量測時間時，可以根據本身對動態範圍的需求，來選擇其重復性擁有足夠的幅度可通過測試限制的量測時間。量測動態範圍愈高，相鄰通道功率(ACP)量測結果的可重復性就愈低，因此可達到較快的量測速度，但仍可通過測試限制(圖1)。

圖1 在X系列訊號分析儀中執行快速的ACP量測

　　改善動態範圍可能會、也可能不會影響量測速度。舉例來說，如果想降低分析儀的本底雜訊(Noise Floor)，可能必須先降低解析頻寬，如此將會增加掃描時間，進而降低整體量測速度。如果可能的話，降低輸入衰減或啟動前置放大器，可擁有較佳的本底雜訊，而不會縮減測試時間。有些分析儀還會提供低雜訊路徑功能，這能夠改善本底雜訊而不會產生負面影響。

　　決定好個別量測的最佳設定后，就可以開始建立整體測試計畫。首先，必須確定有哪些量測可以并行執行。例如，在訊號分析儀中啟動誤差向量幅度(EVM)量測，然后使用功率表同時執行功率量測。等功率表完成量測之后，就可以讀取EVM量測的結果。

　　在大多數情況下，測試計畫都會包含多重迴圈，這是以不同的參數對待測裝置(DUT)執行相同測試的一般需求。它們可能是不同的輸入或輸出位準，或是裝置電壓和電流。須將速度較快的量測置于最內層迴圈，將較慢的量測置于外層迴圈，這一點非常重要，因為最內層迴圈的執行頻繁度會高于外層迴圈。

　　進一步改善測試時間

　　幾乎所有的情況下，只要關閉顯示器就能夠改善量測時間。改善的程度取決于在整個量測過程中，顯示器更新所占的時間比例。

　　使用合併量測，例如合併全球行動通訊系統(GSM)、增強數據率GSM演進(EDGE)或寬頻分碼多重存取(WCDMA)應用，便可透過單一擷取來執行多項量測。此合併量測應用可以執行EVM、輸出射頻頻譜(ORFS)、功率對時間(PVT)和發射功率量測，并根據單一擷取傳回量測結果，這樣的做法比個別執行每一項量測要快得多。如果分析儀擁有先進的標記功能，就可以手動選擇量測，例如通道功率、ACP和相位雜訊(dBc)，而不必變更目前的量測或模式。

　　列舉掃描模式(List Sweep Mode)可以在不同的頻率下執行多項零頻距量測，然后迅速傳回結果。這對于要量測已知訊號的諧波或第叁級截距(TOI)量測來說，是很好的選擇。

　　許多頻譜和訊號分析儀都有內建輸入輸出(I/O)系統，可使用通用介面匯流排(GPIB)、Gigabit LAN或通用序列匯流排(USB)作為儀器介面。針對必須在測試儀器與電腦之間傳輸大量資料的應用，必須使用Gigabit LAN或USB。

　　善用新型分析儀一機兩用功能

　　許多新型頻譜和訊號分析儀，都可當成掃描調諧頻譜分析儀和向量訊號分析儀使用(在同臺儀器中)。在大多數情況下，使用掃描調諧頻譜分析儀來掃描寬頻距，會比執行快速傅立葉轉換(FFT)掃描還要快。

　　同樣地，使用FFT掃描，以窄解析頻寬來掃描窄頻距通常也會比較快。如果對量測時間較感興趣，可以從Sweep Type Rules功能表中選擇Best Speed，此時測試儀器會自動調整最佳的掃描時間設定。

　　(本文作者任職于安捷倫)