5G终端OTA测试的挑战和标准化进展——单天线

介绍了5G终端单天线性能测试的挑战、测试方法和标准化进展。详细分析了我国FR1频段的OTA测试要求和测试配置。从标准化角度分析了CCSA、CTIA和3GPP在5G毫米波测试标准方面的研究进展。比对分析了直接远场法(DFF)、紧缩场法(CATR)和近远场转换法(NFTF)的技术特点和标准化现状。     

5G Massive MIMO天线OTA测试方法探讨

针对5G Massive MIMO天线测试展开讨论,参考当前5G天线测量前沿技术提出5G Massive MIMO通信系统级测试的方案,实现对整个基站、终端在仿真信道环境中的上下行模拟,直接测量通信系统工作指标.对毫米波波段天线测量中常用的紧缩场系统进行深入介绍和分析,探讨紧缩场技术在5G Massive MIMO天线测试中的应用前景.最后,介绍天线近场聚焦的原理及相控阵天线在紧缩场中的测量应用.     

5G终端MIMO OTA测试与标准化研究进展

随着通信技术的发展,终端多天线系统的设计中引入了更多5G天线,MIMO技术的复杂性使得多天线用户设备在性能评估与测试验证中面临更大挑战.介绍了 5G移动终端FR1频段MIMO OTA测试技术,对比了与LTE MIMO OTA测试方法的关键差异,在实际多探头全电波暗室(MPAC)环境下采用多款5G商用终端开展了 4×4及2×2 MIMO OTA性能测试.结果表明,FR1 MIMO OTA测试方案能够有效地区分不同用户设备(UE)的多天线性能差异,且现有5G终端产品在不同测试姿态、测试角度下多天线性能差异较大.文章还从实测与标准化角度解读了 3GPP、CCSA、CTIA在5G终端FR1 MIMO OTA测试方面的研究进展.     

5G终端OTA测试的挑战和标准化进展——多天线MIMO

介绍了5G无线终端在FR1与FR2频段的MIMO OTA测试方法,描述了与LTE MIMO OTA测试方案的差异以及5G测试面临的挑战,详细分析了最新的5G MIMO OTA技术,从标准化角度分析了CCSA、CTIA和3GPP在5G多天线测试标准方面的研究进展,比对分析了多探头法(MPAC)、辐射两步法(RTS)的技术特点和标准化现状。     

太赫兹高增益天线测量技术的可行性分析

对于高增益天线,当频率达到太赫兹频段时,传统的天线测量技术均面临巨大挑战.针对太赫兹高增益天线的测量问题,论述了各种天线测量技术,如远场法、近场法和紧缩场法的可行性,分析了其各自的特点及其应用在太赫兹频段的局限性,基于全息的紧缩场测量技术在太赫兹高增益天线测量中,具有广阔的应用前景.     

5G射频性能评估中的EVM空口测试方法

随着5G时代的到来,天线与射频接口高度集成,传统的传导测试已无法适应新一代无线通信设备的测试要求,越来越多的射频性能指标需要采用空口而非传导方式进行测试.以误差幅度矢量(EVM)为代表,射频性能指标对于传统的空口测试系统及方法提出了不同以往的要求.紧缩场、近远场变换等新系统被用于替代传统的远场测试系统.文章结合3GPP及近年的相关参考文献,介绍了几种5G射频性能测试的空口测试方法并做了比较,着重讨论了EVM的定义、测试流程和校准方法等问题,展望了射频性能测试的未来发展方向.     

有源天线测试方法研究和应用

有源天线实现了基站射频模块和天线振子的紧密结合,这种结构带来了设备性能指标测量的困难。在研究传导测试、耦合测试和远场OTA测试等有源天线测试方法的基础上,针对传导测试和远场OTA测试结合的混合方法,研究了有源天线射频指标和天线方向图特性的测试方法并进行了测试验证,为业界后续有源天线性能指标的测试方法研究提供参考。     

5G毫米波OTA系统不确定度评估

5G毫米波频段有许多应用场景。毫米波采用了波束赋形技术,需要基于天线阵列实现。由于毫米波射频前端高度集成,一般不具备射频测试接口,几乎所有的测试项目需要在空口(Over-The-Air,OTA)环境下进行,因此一个可靠、稳定的测试环境是保证测试结果准确的必要条件。然而,OTA系统是由暗室、射频线缆、转台等多个部分组成的复杂测量环境,每一个环节都可能引入相应的测量不确定度,并且传递到最终的测量结果上。此外,毫米波测量具有频率高、损耗大的特点,相对低频更难保证测量系统的可靠性,因此对毫米波OTA系统不确定度的研究具有重要意义。结合典型的5G毫米波OTA测量环境对系统不确定度进行阐述与分析。     

5G FR1 OTA性能评估方法研究

0引言 5G移动通信容量的增加需要在6GHz以下频段和毫米波频率上,推出配合网络和移动终端的大规模MIMO基站.由于使用动态波束赋形以及被测设备上没有射频测试端口,空口(OTA)测量变得十分重要.幸运的是,采用软件和硬件近场转换的OTA测试解决方案,可以应对这一挑战.5G新无线电(NR)通信系统为了增加移动无线电网络容...     

双通道角跟踪设备的近场相位校准研究

随着天线口径的加大和工作频段的提高,远场条件越来越难以满足,对采用连续波信号体制的多模馈源、双通道单脉冲跟踪设备的角度标校提出了新的问题。通过研究自跟踪天线和差口对源天线辐射场的近场响应,定量计算出了源天线来波在天线和差口激励起的电压响应的相对相位随距离的变化曲线,给出了天线不同工作频段的双通道单脉冲跟踪设备相位校准修正曲线。经实际工程验证,采用该方法修正是正确的。     

国内首次5G MIMO OTA比对测试完成

泰尔终端实验室联合是德科技为业内领先芯片厂商MTK完成了国内首次5G终端MIMO OTA性能的研发和比对测试。该测试依据最新版本3GPP 5G多天线性能测试标准TR 38.827,采用标准化测试方案和定制化方案两种模式,对多款5G终端进行了测试分析。目前3GPP已经完成5G FR1和FR2的MIMO OTA测试方法研究,测试标准Rel-16 TR 38.827将在2020年6月RAN全会正式发布。     

间接远场法及其在毫米波终端空口测试的应用

随着5G移动通信技术的快速发展,间接远场法已经被用于毫米波终端的空口(OTA)测试中.为了帮助相关技术人员更好理解这一新方法,文章介绍了间接远场的代表——紧缩场(CATR)的发展历史、基本原理和系统构成,概述了间接远场(IFF)法的最新应用——平面波发生器(PWG)及可用于毫米波终端空口测试的紧缩场.间接远场法应用前景良好,未来发展趋势包括提升质量、降低成本及扩大应用范围.     

基于未知源域重构的无相位近场测量技术

天线的远场对于研究天线辐射特性具有重大意义,由于远场的直接测量有着诸多限制,近场测量技术计算远场因其简洁准确的特点得到广泛应用. 然而,传统的近场测量技术要求获取近场区的幅度和相位分布才能发挥作用,随着天线频率的升高,人们想要在近场区获取准确的相位信息变得十分困难. 为了解决该技术难题,文中提出一种无相位近场测量技术. 利用一个封闭面上的幅度信息重建或猜测出包围待测天线的球面切向电场分布,并采用遗传算法进行全局优化,其最初为四组随机数据,经过数次优化后将逐渐接近准确结果. 仿真结果表明,本文方法能够在忽略相位信号的前提下,计算出准确的远场辐射特性.     

面向6G的毫米波多频段多天线信道测量系统构建及实测验证

毫米波是5G和6G无线通信系统的关键技术.设计满足6G多频段、多天线、高动态范围需求的信道测量系统是6G无线信道研究面临的首要挑战.针对这一需求,本文构建了一种毫米波多频段多天线信道测量系统,可以覆盖24.25～28.5 GHz、31.8～33.4 GHz、37～42.5 GHz等毫米波频段,支持最高16×16天线配置.首先介绍该信道测量系统的架构与性能指标,提出多通道并行校准方案以及测量数据处理算法;其次,基于该信道测量系统开展26 GHz室内外场景的信道测量实验,分析路径损耗、时延扩展以及奇异值扩展等信道统计特性.通过对实测结果分析,验证了该信道探测器用于毫米波段测量的有效性.     

基于平板电路的无源互调耦合测试方法

无源互调(PIM)是一个吸引众多领域研究人员的课题,包括卫星、天线和智能终端等。本文提出一个非接触式PIM测量的新思路：使用一个经过近场重构的基片集成缝隙波导(SISW)作为互调信号的激励和接收路径,SISW通过对载波信号的远场抑制和近场测试区的优化,实现了一种针对没有射频端口的样品非线性特性的评估解决方案。该测试平台结合了近场天线的有限辐射特性和多敏度测试区在PIM评估中对收发系统和测试样片的适应性。实验结果表明,该测试方法在稳定性和分辨力方面具有相当大的工程应用潜力。     

多探头球面近场的校准

在多探头球面近场测试系统中,每个探头形成的测试通道间幅度和相位特性是存在差异的,各个通道不一致,如不进行修正,将会影响近场测试精度.介绍一种多探头天线测量系统的探头校准方法,属于无线通信技术领域,利用校准工具按照正确的步骤校准,可以实现多探头相位和幅度的自动化校准.本校准方法有效校准探头极化间相互影响造成的误差,提高校准的精度和可靠性,并且可以满足高性能天线的测量要求.     

球面近远场和远近场变换算法

天线的远场对于研究天线辐射特性具有重大意义，近场测量技术因其能够避免直接测量远场而得到广泛应用，该技术采用近远场变换获得远场，然而，检验该远场的准确性也是很重要的.为了解决此类问题，文中以球面近场测量为例，提供了一种解决方案.该方案主要探讨了球面波模式展开理论，该理论是实现球面近远场变换算法的关键，其将待测天线在空间建立的场展开成球面波函数之和，天线的加权系数既包含了远场信息也包含了近场信息.因此，不仅能够利用近场测量信息获得远场辐射特性，同样能够利用远场辐射特性反推得到近场处电场，这样就能检验由近远场变换算法得到的远场是否准确.文中首先推算得到了近远场变换公式，随后进一步推算得到远近场变换的公式，最后将本文算法计算结果与FEKO测量结果进行比较，二者吻合良好，从而证实了本文两种算法的有效性.     

多组阵列天线相位校准方法

提出了利用多次幅度测量实现多组阵列天线相位校准的方法,解决了多组阵列在天线辐射方向需要同相位合成的难题,保证了多组阵列实现高效率合成。介绍了校准方法的工作原理,给出了多组阵列天线进行相位校准的工作过程。对校准前后的天线测试结果进行对比分析,得出校准精度符合工程设计要求,且无需调试,易于实现远场自动校准,适用于多组阵列天线研制过程中的相位校准工作。     

混合信号测试系统S参数测量的校准

混合信号测试系统一般用于射频或微波电路S参数的测量,但由于厂家无完整的校准方案和软件支持,提供的校准方案只能校准到特定的测量端面,实际测试时端口需要延伸;并且,系统将引入较大的失配和损耗误差,测量结果不能反映器件的真实性能指标,高精度测量受限。以业界主流的大型射频混合信号测试系统LTX-MX为例,分析S参数测量时的系统误差模型和校准方法,为测试工程师使用大型测试系统准确测量S参数提供了一种校准方案,并为后续的高精度测量提供了可行性。     

电扫天线的快速FFT相位校准

一维相控阵天线的低旁瓣性能对孔径的相位容差有严格的要求,它需要对阵元进行周期性的重复测试和相位校准,以补偿由于老化,热变形以及更换元件造成的相位误差。为了实现无需将天线送回测试场或校准实验室进行这种相位校准,现已发明了一种可在运动载体上完成的快速自检和相位补偿的办法,这种校准技术用了一维天线阵的电子移相器,并通过一种专用的BITE耦合器向天线馈入射频信号,在天线的末端测出相位和幅度值,并通过FFT计算得到所需的相位补偿值,从而形成一低旁瓣的辐射方向图。 本文详细介绍了这种校准方法,同时给出了由电扫相控阵天线得到的测试结果。