세계적인 RFPA 업체들은 부피, 비용적인 측면에서 뿐 아니라, 효과적인 테스트 운영과 테스트 시간을 획기적으로 절감시켜 줄 수 있는 PXI 플랫폼을 채택하고 있다. PXI는 LAN 기반의 LXI보다 20배 넓은 데이터 대역폭과 100배 빠른 데이터 지연을 자랑한다. 
현재 전 세계적으로 40억 인구가 모바일 폰을 사용하고 있다. 스마트폰의 등장으로 모바일 폰 수요는 지속적으로 증가할 전망이다. 이러한 추세는 빠른 폰 생산 및 테스트 속도에 대한 수요로 이어지고 있다.
요즘 대다수 스마트폰은 기본적으로 해외 로밍 기능을 지원한다. 모바일 통신 규격이 나라마다 다르지만, 통화가 가능한 이유는 폰 내부에 다양한 주파수 대역의 신호를 지원하는 전력증폭기(PA)가 존재하기 때문이다. PA는 디지털로 인코딩된 목소리와 데이터 신호를 기지국으로 송신할 수 있기 때문에 모바일 폰의 핵심 부품 중 하나다. PA는 가장 많은 배터리 파워를 소모하며 열을 많이 발생하는 부품이다.
전력 소모 제어, 스위치 기술 등이 발전하면서 PA는 멀티 칩 모듈화되어 단일 부품에서 WCDMA, LTE, GSM 등 다양한 표준을 지원할 수 있게 됐다. 애플과 같은 기업은 멀티 칩 모듈보다는 다수의 싱글 칩 PA을 장착해 사용하기도 한다. 이는 멀티 칩 모듈을 활용하면 생산 단가가 저렴해 지지만, 배터리 소모가 상대적으로 많기 때문이다. 오늘날 멀티 칩 모듈은 PA, 저잡음증폭기(LNA), 스위치가 결합되고 멀티 밴드를 지원하여 WCDMA, LTE, GSM, EDGE 등의 신호를 안테나에서 가장 가까이 송수신한다.




그림 2와 같이 일반적인 멀티밴드 RFPA는 여러 개의 터미널이 존재하고, 각 터미널에는 다양한 종류의 신호가 입출력된다. RF 입력과 RF 출력은 각기 다른 밴드의 RF 패스가 존재하며 GSM/EDGE 신호가 입출력된다. Vbatt는 전원을 위한 전압이 인가되고, Vramp는 전압 변동을 통한 게인(gain) 값을 조절하며, Mode는 PA의 구동 모드 제어를 위한 SPI 명령어를 받는다. 그림 3은 기존 PA 특성화 테스트 벤치인데, 이렇게 각 터미널은 각기 다른 종류, 부피가 큰 박스형 계측기 여러 대를 LAN 또는 GPIB 버스로 연동해서 사용하게 된다.



이처럼 칩의 터미널 수가 많아지고 구동 모드의 종류가 늘어나면, 결과적으로 그만큼 테스트가 복잡해진다. 뿐만 아니라, PA의 특성화를 하는데 검증해야 하는 테스트 파라미터가 무수히 많아져 2만 가지 이상의 항목을 측정해야 하는 PA도 있다. 이렇게 많은 테스트 파라미터를 검증하려면 적게는 몇 일에서 많게는 몇 주가 걸린다. 그러나, 항시 제품 상용화 시간을 단축하기 위해 테스트 시간의 제한을 받는 테스트 부서는 하나의 측정이라도 시간을 단축하고자 한다.
이에 대한 해결책으로 세계적인 RFPA 업체들은 부피, 비용적인 측면에서 뿐만 아니라, 효과적인 테스트 운영과 테스트 시간을 획기적으로 절감시켜 줄 수 있는 PXI 플랫폼을 채택하고 있다. PXI는 17년째 산업 표준으로 지정된 자동화 테스트 플랫폼으로, PC 내부에 탑재된 PCI 버스를 산업용으로 확장한 것이다.



외함 역할을 하는 섀시 후면에는 PCI 버스가 내장되어 고대역폭을 활용해 고속 수집을 통한 데이터를 PC로 전송해줄 수 있다. 또한, 타이밍 및 동기화 버스가 내장되어 각기 다른 기능을 제공하는 모듈형 계측기 간의 연동을 긴밀하게 제어할 수 있다. PXI는 LAN 기반의 LXI보다 20배 넓은 데이터 대역폭과 100배 빠른 데이터 지연을 자랑한다.
RFPA를 테스트 하는데 기본적으로 사용되는 계측기로는 벡터 신호 분석기(VSA), 벡터 신호 생성기(VSG), 벡터 네트워크 분석기(VNA), 소스 미터가 있다. 이러한 기능들도 모두 PXI 폼팩터로 제공되어, 구성하고자 하는 애플리케이션에 맞게 섀시에 삽입하면 더욱 효과적인 RFPA 특성화 테스트 플랫폼을 완성할 수 있다.



그림 7은 박스형 계측기 기반 특성화 테스트 시스템을 PXI 플랫폼으로 구성한 것이다. VSA와 VSG는 모두 소프트웨어 기반의 RF 계측기로, GSM/EDGE 표준 지원 소프트웨어만 탑재하면 해당 신호를 출력하고 분석할 수 있다. VNA의 경우, PA의 입출력 패스에 대한 S-parameter를 측정한다. 배터리 시뮬레이터는 모바일용 소스미터로 모바일 폰 특성상 갑작스런 로드 전류로 인한 전압 강하를 보완하기 위해 빠른 과도 응답(Tran-
sient Response)을 제공한다. 또한, 실제 배터리와 같은 역할을 할 뿐 아니라 PA 구동 모드에 따른 전력소모를 모니터링 한다. 임의 파형 발생기(AWG)는 Vramp에 전압 인가를 변동하며 게인을 조절하고 고속 디지털 입출력(HSDIO)은 SPI, I2C, 그리고 MIPI RFFE와 같은 디지털 통신을 통해 PA 구동 모드를 제어한다.
효과적인 RFPA 특성화 테스트를 구성하려면 효과적인 관리 테스트 인터페이스가 준비되어야 한다. NI LabVIEW로 구현된 테스트 인터페이스에는 총 6가지 계측기에 대한 제어 및 모니터링이 가능하다. 즉, 모든 계측기를 하나의 화면에서 관리할 수 있는 자동화 테스트 시스템이 완성된 것이다. 이러한 인터페이스를 통해 테스트 엔지니어는 반자동적인 형태로 테스트를 진행할 수 있게 된다. 인터페이스를 제외시키고 프로그래밍의 최적화 작업을 진행하면 획기적인 RFPA 특성화 테스트를 구현하게 된다.