航空航天和國防機構、頻譜管理機構、移動網(wǎng)絡運營商、研發(fā)機構等已經(jīng)對當前蜂窩和Wi-Fi網(wǎng)絡的頻譜分析解決方案進行了投資，他們需要在部署和優(yōu)化5G網(wǎng)絡時進行分析和測試。

下變頻的簡單方法及其挑戰(zhàn)

射頻下變頻器通過捕獲高頻信號并將其轉換到較低的范圍，擴展了現(xiàn)有分析設備的性能，通過與下變頻器集成，頻譜分析儀可以處理使用低噪聲放大器（LNA）、混頻器和固定振蕩器設計的信號。雖然這種方法可能很簡單，但因為它只支持塊下變頻，會給用戶帶來更多新的技術挑戰(zhàn)。

通常一個簡單的下變頻器只需幾個組件即可構建，如圖所示，當輸入分析儀在較低的頻率范圍內(nèi)工作時，一個基本的下變頻器可以被轉換成一個頻譜塊。例如，使用這種簡單方法設計的24?40GHz射頻下變頻器可以捕獲16GHz的頻譜塊，其中24GHz頻段轉換為直流，而40GHz頻段轉換為16GHz。

然而即使感興趣的信號在分析儀的范圍內(nèi)，這種方法也會帶來額外的挑戰(zhàn)。由于每個低噪聲放大器和混頻器都具有隨頻率變化的增益特性，因此無法校準下變頻信號，這使得無法查看關鍵信號屬性，例如RF輸入端口處的信號振幅。類似地，由于缺乏任何前端濾波，存在產(chǎn)生雜散信號或將本底噪聲增加到所感興趣的信號水平的風險。

與其采用這種簡單的方法，不如選擇與更復雜的射頻下變頻器/調(diào)諧器進行集成，通過更多的功能和更好的性能，用戶可以獲得一個簡單、易于使用且經(jīng)濟的解決方案。

5G中的干擾抑制

一家無線服務提供商現(xiàn)有大量手持頻譜分析儀的安裝基地，對他們來說，與其更換或升級所有的設備，他們的客戶更希望直接將硬件范圍擴展到40GHz，以用于干擾探測應用。此外，他們也不想對技術人員進行新設備的再培訓。

虹科HK-D4000射頻下變頻器/調(diào)諧器可以將其手持頻譜分析儀的性能擴展至40GHz，通過校準確保了信號特性得到保持，并且小巧的尺寸易于與現(xiàn)有分析儀進行集成，以便在現(xiàn)場使用。

全天候射頻監(jiān)控

5G無線要求運營商在廣闊的地理區(qū)域內(nèi)監(jiān)控信號，干擾可能出現(xiàn)在隨機時間點的隨機位置來干擾網(wǎng)絡和蜂窩通信，而當工程師去尋找源頭時，它可能已經(jīng)消失了。使用遠程傳感器，操作員可以進行全天候持續(xù)監(jiān)控，并自動向中心位置發(fā)出干擾警報。

通過與具有開放API的射頻下變頻器/調(diào)諧器（如虹科HK-D4000）集成，運營商無需更改現(xiàn)有基礎設施，并且可以在捕獲5G無線信號時保留相同的代碼、設置、用戶界面和培訓程序。

解決方案

與轉換頻譜塊的典型下變頻器不同，虹科HK-D4000 射頻下變頻器/調(diào)諧器輸出到以1.5GHz為中心的單一中頻頻率，用戶只需將其接收器或頻譜分析儀調(diào)諧至1.5GHz，將虹科HK-D4000調(diào)諧至所需頻率即可使用10MHz輸入和輸出時鐘參考進行同步。通過將每個單元調(diào)諧到中心頻率250MHz，用戶可以在接收器中聚合模擬響應以實現(xiàn)500MHz以上的分析帶寬。

虹科HK-D4000分析儀緊湊、經(jīng)濟，且易于使用，可以輕松連接至現(xiàn)場頻譜分析儀。如圖所示，增益塊優(yōu)化信號以獲得盡可能最佳的噪聲系數(shù)，而內(nèi)置可調(diào)諧本地振蕩器和預選濾波抑制可能導致雜散或干擾的帶外信號。這替代了對外部合成器的需要，并實現(xiàn)了干擾抑制或其他低功耗無線信號檢測應用。

校準還可以實現(xiàn)精確的信號測量，并易于與校準設備集成，與前文提到的簡單方法相比，對射頻輸入處的振幅和其他特性基于下變頻器/調(diào)諧器輸出的已知信號，允許進行更精確和深入的分析。

虹科HK-D4000下變頻器/調(diào)諧器通過以太網(wǎng)使用標準SCPI控制，可通過PC、網(wǎng)絡或頻譜分析儀輕松控制，包含了API、編程環(huán)境的豐富套件，包括C、C++和Python，使用戶能夠使用以最低的集成要求運行其現(xiàn)有應用程序。