今年3 月末，我们到访了德国TÜV 莱茵测试中心。TÜV 的全称是“Technischer Überwachungsverein”，即技术检验协会。TÜV 主要包括三家大型机构，分别是 TÜV 北德、TÜV 莱茵和 TÜV 南德，还有一些比较小的独立机构：TÜV 图林根、TÜV 萨尔州和 TÜV 奥地利。目前，他们开展了很多汽车方面的技术验证工作；但最初早在汽车发明问世之前，TÜV 以检测火车蒸汽锅炉起家。

TÜV 莱茵的总部位于德国，在美国硅谷弗里蒙特设有办事处。最近，TÜV 和爱立信宣布合作开展“沙盒”项目，旨在测试和验证手机、联网汽车、物联网设备等等。

到访当天，TÜV 莱茵美洲区 EMC 和环境服务部经理 Bob Mitchell 为我们主持了一场会议。在闲谈中得知，他曾是 Analog Devices 的设计师，并对 Cadence产品非常熟悉。

“沙盒”项目的设施是一个巨大的消声室（在电气/无线电意义上，而不是声学意义上）。房间里有一辆 SUV，但大部分空间都摆满了为与会嘉宾准备的椅子。房间的空间很大，能够容纳好几辆车。这辆 SUV 位于一个转盘上，因此可以旋转汽车来检查各个方向的连接是否正常。房间里有一个 5G 基站，和一个 4G LTE 基站。当房间门关闭时，外面的无线电信号统统无法穿透房间，所以只有房间里的设备才可以连接。经过现场确认，在门关闭的情况下，手机完全没有信号。

大型机构可以拥有属于自己的此类设施，但对于小公司来说，这是唯一可用的设施。如果没有该类设施，可以通过两种方法进行设备测试：仿真或采用实际网络进行测试。

仿真的问题在于，设备通常在仿真器中可以正常运行，但在实际中却无法正常运行；因为现实世界是嘈杂的，有不可预知的延迟和其他难以仿真的运行条件。

而采用实际网络进行测试的问题在于，只能测试非常正常的行为；我们不能破坏一个基站，然后看看手机如何运行。这是真实的网络，而真实的客户会感到恼火。

这个“沙盒” 则介于两者之间：它是一个真实的网络，有真实的爱立信硬件，但却与真实世界隔离，所以我们可以知道设备在电弧焊接机附近是否可以正常工作。我们可以尝试让基站崩溃，也可以查看一个频带失效的后果。

“沙盒” 内可以进行哪些操作呢？让我们先看一个复杂的例子：美国的联网汽车能否在中国使用？爱立信可以加载在中国地区运行的、使用中国地区频带的基站软件，然后就可以进行验证，而不必真正将车开到中国。而最简单的例子则是检查设备是否能够正常运行，这在网络部署的早期阶段特别重要，因为此时没有真正的网络，甚至无法测试基本的功能。我们可以测量上传和下载速度等参数，还可以检查不同的技术是否会相互干扰（例如 5G 和 WiFi）。

沙盒的诊断能力要超过真实基站，因此可以更容易地分析异常情况——即爱立信诊断分析 (Ericsson Diagnostic Analysis)。如果运行沙盒的装置没有足够的电力，则将访问云端以及爱立信站点上的大量数据分析。

上图为5G 基站。顶部的两个白色单元是天线，底部是基站。十年前，整个装置将填满一整个房间。翅片看起来像某种先进的天线，但实际上它们是用于散热的大量翅片，摸起来非常热。这里使用的只是低频 5G，而不是毫米波。

4G LTE 基站

放置在转盘上的联网汽车

上图为“网络” ——即运行整个沙盒的系统，可以充当蜂窝网络、控制基站、运行回程、连接呼叫等等。

出于设计成本考虑，如果认为在消声实验室里发现问题非常耗时且昂贵，希望通过高效的仿真来测试验证手机、联网汽车、物联网等设备，不妨了解下Clarity^™3D Transient Solver软件。该软件是 Cadence 系统分析蓝图中的一款产品，采用突破性的电磁仿真技术，以及近乎无限的容量和测量级精准度，可快速在服务器上完成早期合规性测试，有效降低设计成本，加快上市时间。求解报告可用于电磁兼容性（EMC）分析、磁化率分析、天线放置、生物医学分析及其他应用。

（文章来源公众号： Cadence楷登PCB及封装资源中心）