图2:作为时间、频率、编码和空间的函数的功率测量。
天线设计者关心的主要测试参数包括增益图、辐射功率、接收机灵敏度、收发器/接收器特征和波束控制/波束跟踪,其中任何每一项都会影响OTA测量。然而,由于大规模MIMO 使用的频率,更为关注波束控制/波束跟踪。虽然现在的蜂窝技术使用静态波束图特征,毫米波系统将需要动态波束测量,以便精确表征波束跟踪算法和波束控制算法。
生产测试
一致性和生产测试包括很多方面。
特别重要的有三方面:
• 天线/相对校准:为了实现精确波束赋形,射频信号路径间的相位差必须小于 ±5°。可以用相位相干接收机执行该测量,以便测量所有天线单元间的相对误差。
• 5点波束测试:根据3GPP 要求,有源天线系统(Active Antenna System, AAS) 制造商要为每个声称的波束规定波束方向、最大EIRP 和EIRP 门限值。除了最大EIRP 点外,在声称的门限值边界处测量四个附加点,即,具有最大EIRP 的中心点,以及公布的左边、右边、顶部和底部边界的其余4 个点,如图3 所示。
• 最终的功能测试:在生产环节完全组装好的模块上执行,包括简单的辐射测试,5点波束测试和收发器联合功能测试,例如所有收发器打开时的误差矢量幅度(EVM)测量。
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图3:基于制造商公布的5 个测量点的5点测试。
近场测量和远场测量
OTA测量系统可以根据取样辐射场的哪一部分来分类。图4 给出来自基站天线阵列(工作在2.70GHz 具有均匀激励的8个圆形微带天线贴片)的近场和远场。近场区和远场区由Fraunhofer 距离R = 2×D2 /λ 定义,其中D 是最大天线口径或尺寸。在近场区,在小于R 的距离处,场强由感应分量和辐射分量组成; 而在天线的远场区仅有辐射分量场强。
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