Wi-Fi 6/6E 特性分析 (六)：利用延長量測時間進行 Wi-Fi 6/6E 波形異常分析
對完整的 Wi-Fi 資料流進行長時間的射頻功率量測，是揭露潛在問題的關鍵步驟，因為許多在短時間擷取中無法觀測到的暫態波形異常，只有在延伸的量測視窗中才會顯現；例如，這種方法能有效捕捉因長時間運作下過度散熱所引起的波形劣化，進而導致的放大器功率下垂 (power droop) 現象，此問題會直接影響訊號傳輸的穩定性與資料速率；長時間的資料擷取不僅如此，同樣能揭示偶發性的瞬時訊號中斷，或是由於時序控制不佳而導致連續脈衝 (pulse) 之間的不一致間隔，這些都可能造成解碼錯誤；為此，Boonton 即時 USB 射頻功率感測器，憑藉其核心的即時功率處理 (Real-time Power Processing, RTPP) 技術，並結合 RTP 量測緩衝模式應用程式，為嚴苛的 Wi-Fi 測試提供了兼具速度、精度與超長量測時間的解決方案。
即時功率處理
傳統的訊號處理方法，其運作模式是在波形上擷取足夠的樣本 (sample) 以重現軌跡 (trace)，然而在將樣本轉換為軌跡的過程中，擷取作業會完全停止，並以循序方式處理資料；這個處理延遲所造成的「量測死區時間」，代表任何在此期間發生的訊號事件都將被遺漏；總體而言，標準的功率計與 USB 感測器在觸發掃描 (triggered sweeps) 之間普遍存在長時間的量測間隔，這使其幾乎無法捕捉到關鍵的間歇性訊號現象（如圖 1 所示），例如：來自外部的短暫干擾或調變錯誤，此外，高頻率的資料擷取會快速消耗感測器有限的記憶體容量，極易引發緩衝區溢位 (buffer overflow)，這種硬體限制往往將有效觀測視窗壓縮在少於 1 秒，對於需要數秒才能顯現熱效應或穩定性問題的 Wi-Fi 裝置特性分析而言，這樣的量測時間遠遠不足。
圖 1：零間隔 (Gap-free) 的 RTPP 技術能捕捉到傳統的間隔式擷取技術 (gap-prone) 可能遺漏的關鍵事件，確保資料的完整性。
RTPP 技術的設計徹底顛覆了傳統流程，它透過幾乎同步執行訊號擷取與關鍵處理步驟，讓資料處理的速度足以跟上訊號輸入的速度，此設計不僅消除了運算負擔與緩身區大小的限制，更根除了為了處理軌跡而必須中斷擷取的根本性問題；這項卓越的性能，是透過一個高度整合的架構實現，其中包含了專用的擷取引擎進行資料擷取、硬體觸發器精準鎖定事件起點、整合式樣本緩衝區進行暫存，以及一個即時優化的平行處理架構進行高速運算，最終，RTPP 技術所提供的零間隔訊號擷取能力，能確保所有間歇性訊號現象都被完整記錄與分析，為待測物的驗證提供了真實且全面的依據。
RTP 量測緩衝模式應用程式
RTP 量測緩衝模式應用程式是一套便利的軟體工具，其核心價值在於釋放 RTP4000 與 RTP5000 系列即時功率感測器內建的 RTPP 技術潛能，提供了一種由原廠支援的整合方案，讓工程師無需自行開發複雜的程式，即可執行極長時間的功率量測；該軟體能夠控制單一或多個感測器，以每秒高達 100,000 次的驚人速度進行量測，並且僅在使用 者自訂的關注時間區間內分析輸入訊號，這讓分析得以聚焦於 Wi-Fi 封包本身，而忽略封包之間的無用資訊；對於每個脈衝、叢發 (burst) 或關鍵事件，系統會近乎即時地回傳一筆結構化的獨立資料記錄，其中包含峰值功率、平均功率、最小功率，以及精確的開始時間與量測持續時間（如圖 2 所示），大幅提升了分析效率。
圖 2：七個脈衝波形範例及其透過 RTP 量測緩衝模式應用程式回傳的對應資料記錄，此資料已預先處理，可直接用於分析。
透過智慧地捨棄封包 (packet) 間隔之外的無關資訊，該應用程式免除了傳統方法中耗時的大量樣本緩衝區下載與後續處理程序，過去工程師需要傳輸龐大的原始資料檔再進行離線分析，現在則可直接獲取關鍵結果；因此，相較於其他替代方案，其資料傳輸量顯著降低，從而實現了對幾乎無限數量的連續 Wi-Fi 封包進行長時間資料擷取，這對於捕捉因長期運作而產生的熱效應，或發生機率極低的隨機波形事件至關重要（如圖 3 所示）。
圖 3：RTPP 技術憑藉其零間隔與長時間擷取的優異性能，成功識別出傳統方法難以發現的瞬時訊號中斷事件。
RTP 量測緩衝模式應用程式提供的延長量測視窗，僅是其強大功能的其中一環，更能滿足現今 Wi-Fi 晶片組與裝置的複雜測試需求；特別是，在驗證 MIMO Wi-Fi 架構時，該軟體能透過 Boonton 的同步獨立閘控模式 (Synchronized Independent Gate Mode)，在多個通道上獨立運作，並以共用的時間基礎 (common time base) 進行同步量測，確保不同天線路徑之間的訊號能夠進行精確的時間關聯性比對，這對於驗證波束成形 (beamforming) 與空間流 (spatial stream) 的效能至關重要。
擴展量測視窗以進行 Wi-Fi 6 特性分析
Wi-Fi 6 (802.11ax) 的技術目標是提供更高的網路效率、藉由目標喚醒時間 (TWT) 等機制延長用戶端裝置的電池續航力，並透過 OFDMA 技術在機場、商場等高密度環境中實現更佳的運作效能；要驗證這些新功能是否如預期般運作，就需要精準的量測工具，Boonton 的 USB 射頻功率感測器搭載 RTPP 技術，並結合其專門設計的軟體，不僅提供了進行全面 Wi-Fi 6 特性分析所需的寬廣量測視窗與處理速度，更提供多樣化的進階測試方案，包括：
- 充裕的視訊頻寬 (Video Bandwidth, VBW):
確保能精準捕捉 Wi-Fi 6 寬頻訊號的封包 (envelope) 形狀。 - 波峰因數 (crest factor) 與統計量測:
分析訊號的峰值特性，評估放大器的線性度。 - 封包時間閘控 (packet time gating):
能夠隔離並單獨量測封包中的特定部分，如前導碼 (preamble) 或資料欄位。 - 同步多通道量測:
實現對 MIMO 與波束成形系統的精準驗證。
