解密次世代 Wi-Fi 測試：MIMO 同步獨立閘控量測技術全解析

現代無線裝置廣泛採用多重輸入多重輸出 (MIMO) 架構，此架構利用多組傳送器與接收器同步傳輸大量資料，藉此顯著提升無線連線的資料容量並有效舒緩多使用者環境下的網路壅塞問題；隨著 Wi-Fi 6/6E 等新一代無線區域網路標準的普及，對 MIMO 效能驗證的精準度要求也日益提升，確保這些複雜系統能完整發揮其設計潛力，成為產品開發的關鍵環節。

承接挑戰：傳統 MIMO 測試方法的瓶頸

然而，在對這些先進的 MIMO 系統進行特性分析時，傳統的測試方法往往面臨嚴峻挑戰，許多既有的功率計特性分析系統，未能整合同步多通道量測能力，這些替代方案因此常常需要額外採購如示波器等測試設備以輔助時序分析，或迫使開發團隊投入寶貴的研發資源去設計並建構客製化的同步觸發與訊號擷取電路，這些折衷方式不僅大幅增加了測試的總體成本與時間，更可能因為自定義硬體的複雜性與潛在的不確定性，為量測結果帶來額外誤差，進而影響最終產品的可靠性與市場表現。缺乏有效的多通道同步機制，使得精準評估各路徑的功率特性、時序關係以及它們對整體系統效能的綜合影響變得極為困難。

轉捩革新：同步獨立閘控模式技術詳析

為克服上述測試瓶頸，一種稱為同步獨立閘控模式 (Synchronized Independent Gate Mode) 的先進量測技術應運而生，此技術透過其精密的多通道量測對位機制，為現今先進的 Wi-Fi 晶片組及裝置提供了無需妥協的測試方案， Boonton先進的 即時射頻功率感測器系列 便是搭載 同步獨立閘控模式 的解決方案。

同步獨立閘控模式的核心優勢在於，它允許使用者針對多個同步或非同步的傳輸鏈路，獨立執行精確的封包功率量測，在每個量測作業階段，所有參與的感測器均可配置共享一個共同的時間基準，此共享時間基準的分配，是透過各感測器上多功能輸入輸出埠之間簡易的纜線連接來實現，確保了所有通道的量測在時間維度上的一致性。
 

圖 1 展示了一個採用同步獨立閘控模式進行多通道量測的應用範例，在此 4x4 MIMO Wi-Fi 晶片組的測試情境中，系統在共享的時間基準之上建立了多個觀測週期 (DUT Observation Period)，透過此模式，工程師能夠清晰判斷來自不同資料串流的訊號封包是否精準對位，或是否存在非預期的重疊現象，這對於分析 MIMO 系統的時序特性與通道間協同工作效能至關重要。

藉由提供全面且便利的多通道時間對位能力，同步獨立閘控模式有效免除了添購昂貴輔助設備或客戶自行開發複雜硬體的需要，為 Wi-Fi 特性分析與法規遵循性測試提供了高效率且具成本效益的解決方案。

此先進的閘控模式與領先業界的感測器硬體效能及附加軟體工具相結合，共同構成了一套完整的解決方案套件，可充分支援並確保 Wi-Fi 測試的準確性與充足性。例如，某些高效能即時 USB 功率感測器可提供業界頂尖的 100 皮秒 (picosecond) 時間解析度，並透過其即時功率處理 (Real-Time Power Processing™) 技術達成極快的量測速度；此外，搭配專用的量測緩衝模式應用軟體，更能實現對封包串流近乎無限時間長度的連續擷取，過程中幾乎不存在擷取或分析的間斷點，確保了對動態訊號的完整捕捉。

在影像頻寬 (VBW) 方面，針對 160 MHz 寬的 Wi-Fi 通道量測，Botton RTP 系列感測器提供了高達 195 MHz 的 VBW，而針對需要完整特性分析當前最先進、高效能 Wi-Fi 晶片組與裝置（特別是涵蓋近期分配的 6 GHz 頻段）的應用，亦有感測器型號提供例如 165 MHz 的 VBW；充足的 VBW 對於精確量測寬頻訊號的真實峰值功率至關重要，若缺乏足夠的 VBW，使用者往往被迫以平均功率量測替代峰值功率量測，這種做法不僅會遮蔽如訊號壓縮及其引發的相關失真等關鍵現象，還可能使得研發人員必須添購其他高價且複雜的測試儀器，才能對晶片組進行全面的特性分析。

實現高效費比的 MIMO 系統驗證

同步獨立閘控模式及其相關的先進感測技術，為 MIMO Wi-Fi 裝置的研發與驗證帶來了顯著的效益，它不僅解決了多通道同步性的核心難題，實現了對各路徑訊號功率與時序的精準、獨立分析，更憑藉著優異的時間解析度、寬廣的影像頻寬以及強大的即時處理和資料擷取能力，確保了測試結果的準確性與完整性；這種整合性的測試方案，讓工程師能夠更有效地特性分析複雜的 MIMO 系統，洞察其真實效能，加速產品開發週期，並最終確保無線產品在實際應用中的卓越表現與可靠性，同時降低了整體測試成本與複雜度。