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.     

OTA与MIMO OTA测试技术研究与探索

本文重点阐述了OTA(空间耦合)测试技术的基本原理和对其开展研究的必要性,可以为未来广播电视技术对无线通讯技术的借鉴和应用提供技术储备。介绍了广播电视规划院OTA测试系统的搭建过程,以及向MIMO OTA(多输入多输出空间耦合)方向的升级与改造。结合移动多媒体手机电视,直播卫星户户通工程,地面数字电视以及多天线终端的测试等方向,总结了OTA和MIMO OTA技术在几个方向上的应用研究与探索。     

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。     

多频GNSS抗多径天线的设计和实现

多径效应是影响卫星导航接收机测量精度的一个主要误差源，可以采用改进天线结构的方法，提高抗多径性能。本文从天线抗多径理论入手，描述了一种多频抗多径天线的设计和实现。测试结果表明，该天线具有良好的抗多径效果。     

智能天线在多径信道中的性能仿真与分析

首先讨论了自适应阵列天线算法原理,然后通过对采用LMS算法的智能天线在多径信道中抗多径干扰性能的仿真,进一步分析了多径干扰对智能天线性能的影响。结果表明,智能天线阵列的抗多径干扰性能受信号空间分布、信号幅度等因素的影响。     

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。     

OTA在运营商终端测试系统中的应用

OTA测试(天线性能测试)是无线设备认证测试时的一个重要测试项目。本文介绍了OTA测试的概念和相关标准组织对OTA测试的要求,并详细分析了3种OTA测试的解决方案及其优缺点。其中,原场静音暗室是目前主流的解决方案,但该系统投资巨大,建设难度高,如果不通过升级则不能测试带MIMO的终端;而混响暗室方案因其测速快、体积小、可以测试MIMO终端等优势受到了业界的广泛关注,并且于2011年12月通过了3GPP的认可。最后本文还分析了运营商进行OTA测试的必要性,并对运营商建设OTA测试方案提出了建设性意见。     

MIMOOTA测试在4G手机研发中的作用和意义

根据工信部的统计,2014年约有3500台手机终端进行了入网测试,其中的"空中整机性能测试"(OTA,Over TheAir)是对手机2G/3G性能评估的一个强制要求,也是中国移动终端公司入库测试的必选项目之一。目前入网要求的OTA测试主要评估使用单根天线进行通讯的2G/3G功能,被称作"单入单出空中整机性能测试方法"(SISO OTA),能有效考核手机的接通灵敏度:有数据表明移动公司入库测试之后一年内,2G/3G接通率提高了近30%,4G的接通率提高了近40%。但接通率对于4G手机来说只是最低要求,能否有效提供稳定、高速的吞吐量才是未来最重要的评估项目,但SISO OTA是无法完成这个测试任务的。当前对4G手机、Wi Fi乃至5G终端进行整机无线性能评估最先进的技术是"多入多出整机性能测试方法"(MIMOOTA),这个方法被认为是OTA的一次重大革命。本文从手机研发的角度介绍了当前的MIMO OTA标准、意义及其未来演进方向。     

高效的MIMO OTA双通道测试方法

现代的无线通信技术如LTE,HSPA＋和WiMAX,都采用MIMO（多输入/多输出）技术实现了数据传输速度的提高。相应地,天线测试系统（OTA）也同样需要升级到支持MIMO的测试模式。本文介绍了用一种简单而且经济的测试方法来验证MIMO设备的OTA性能,包括各向同性灵敏度（EIS）和吞吐率。     

3D扼流圈天线设计

本文介绍了多径信号的形成和抑制多径效应的基本方法,并设计了一款具有多径抑制效应的3D扼流圈天线,该天线可以同时应用于GNSS卫星导航系统的G1和G2两个频段。实验结果表明,该天线对多径信号具有较强的抑制能力,且相位中心稳定,具有较强的抗干扰能力。     

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。     

MIMO无线设备的空间辐射性能测试

随着人们对高速数据服务需求的日益增长,多入多出（MIMO）技术被认为是未来移动通信中的关键技术。相对传统单天线空间辐射性能测试而言,MIMO设备的空间辐射性能测试存在较大区别。空间多径衰落信道环境会直接影响MIMO的空间辐射性能,故研究空间信道模型是MIMO空间辐射性能测试的基础。目前MIMO空间辐射性能测试的方案还在探讨之中,但基本系统框架已经确立．     

5G毫米波终端测试方法及分析

在5G毫米波终端空口（over the air,OTA）射频一致性测试中，等效全向辐射功率（effective isotropicradiatedpower,EIRP）和总辐射功率（totalradiatedpower,TRP）类测试是重要的OTA测试项。目前依靠3GPP定义的随机扫描锁定最大波束的方式决定最大EIRP和TRP，但该方法既耗时又缺乏准确性。提出一种非信令的测试方法，相比于目前的EIRP、TRP测试方法，不仅提高了准确性，而且使得非方向性OTA场地作为测量环境成为可能，进一步降低了测试成本和时间成本，并增加了测试环境选择的灵活度。     

5G终端MIMO OTA测试方法研究现状与展望

MIMO(multi-input multi-output)OTA(over-the-air)测试是评估天线系统辐射性能的重要方法,也是设备在研发、生产阶段必经的步骤之一。随着5G移动通信系统的到来,毫米波等新特性的引入,为传统MIMO OTA测试方法带来了新的挑战,也使得OTA测试成为5G毫米波终端唯一可行的测试解决方案。首先论述了5G OTA测试所面临的挑战,分析了4G移动通信系统OTA测试方法在5G OTA性能测试中的适用性,并探究了如何将低频测试方法扩展到毫米波终端测试。然后总结了3GPP对于MIMO OTA测试的研究现状,详细阐述了简单扇形排列的多探头吸波暗室(simple-sectored multi-probe anechoic chamber,SS-MPAC)的系统模型、测试原理以及性能评价指标等,并验证了SS-MPAC配置中利用更少的探头仍可以获得合理的测试精度。最后对未来的研究趋势进行了展望。     

CTIA OTA认可中无线终端暗室纹波测量解析

美国无线通信和互联网协会(CTIA)制定的无线终端OTA测试标准,对于移动通信手机等产品的测试具有一定参考意义。该标准中最重要的内容是对暗室纹波性能的测量。通过CTIA OTA实验室认可对我国移动通信手机等产品的出口有益。在CTIA OTA 实验室认可中,OTA暗室的纹波性能是一个非常重要的指标,直接影响着OTA测试结果的不确定度。主要叙述了CTIA OTA实验室认可中的暗室纹波性能测量技术,具体描述了测量原理、测量方法、所用仪器及遇到问题的解决方法,研究工作对获取CTIA OTA实验室资质有着积极的意义。     

Reverberation Chamber技术应用于手机OTA量测

一般混响室多用于EMC测试中,文章针对手机的OTA全辐射功率与全性灵敏度在混响室中测试方法提出说明,并针对小型的多输入多输出天线于多重路径环境测试测试方式说明。     

5G毫米波OTA测试技术

毫米波(mmWave)是5G通信关键技术之一,5G将在网络容量、数据速率和时延等方面带来革命性的改进。5G测试从以往传导式测试向空口测试变革。分析了5G毫米波大带宽OTA测试将遇到的挑战及困难,并提出了多种OTA测试关键技术,深入探讨5G毫米波大带宽OTA测试平台构建,完成了对多种设备在毫米波OTA下的整机射频性能测试。     

无线产品OTA空间射频性能测试方法改进

介绍了无线产品OTA空间射频的取点方法,TRP、TIS测试方法的准确性和效率很大程度上取决于测试点的选取。均匀取点测试方法在测试误差、测试点数及路径规划等方面比等角度取点方法更有优势。最后用仿真和试验验证了均匀取点测试方法的准确性。     

An active inductor employing a new four terminal floating nullor transconductance amplifier (FTFNTA)

ABSTRACT

In this scientific study, a new analog active building block named as four terminal floating nullor transconductance amplifier (FTFNTA) is implemented. The FTFNTA design offers a combined essence of both traditional four terminal floating nullor (FTFN) and an operational transconductance amplifier (OTA). The FTFNTA design is extended for the design of a lossless floating and grounded inductor simulator with few passive components. In addition, the performance and usefulness of the proposed inductor topology are also expanded for active filter applications: higher-order Butterworth high-pass filter and current mode multifunction filter. The functionality of the CMOS-based FTFNTA is integrated with a 0.18 µm Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) CMOS technology. Moreover, the FTFNTA is also realised using the current feedback operational amplifier (CFOA/AD844) and OTA (OTA/CA3080) of a commercially available IC to test the viability of the proposed inductor design. Finally, an application based on the inductor topology and its impedance characteristics are well analysed via PSPICE simulation.