如何进行OTA测试?

2022-04-19   •   Orange

如何进行OTA测试?

OTA测试通常发生在天线阵列的近场或远场区域,传输的电磁(EM)波的特性根据与发射器的距离而变化。随着信号从天线阵列传播,信号变得更加发达,辐射图中的峰值、旁瓣和零点的幅度向远场图案演变。靠近天线,通常停留在几个波长或更短的数量级的反应性近场。远场或夫琅和费距离从2D2开始,其中D是辐射元件的最大直径和波长。一些通信系统,如近场通信(NFC)或射频识别(RFID),使用近场区域进行通信。然而,必须使用远场假设来评估5G蜂窝通信链路。

如何进行OTA测试?(图1)

如何进行OTA测试?(图2)

例如,辐射功率的测量可以在现场进行。然而,远场光束图案并没有在现场完全形成。傅里叶改变的一些近场扫描技术可以用来预测远场图案。然而,由于接收天线可能与发射天线相互作用,并降低测量结果,因此无功近场的测量不那么准确。

典型的5G mmW*e设备远场距离可以计算。假设15cm辐射天线元件(D)在28ghz工作;从上面的等式可以看出,其远场距离为4.2米,路径损失约为73db。

这种距离在设计和测试中带来了新的挑战。在辐射发射机测试中测量射频参数,如发射功率、发射信号质量和杂散发射。随着远距离的延长和路径损失的增加,这种测试更加困难。更糟糕的是,随着辐射元件尺寸(D)或频率的增加,路径损失恶化。


如何进行OTA测试?(图3)

如何进行OTA测试?(图4)

随着设计从早期研发到一致性和制造测试的进展,RF参数需要不同的仪器设置。在原型设计阶段,设计人员必须在受控的无线环境中显示芯片组、天线和设备的性能。在将设备推向市场之前,工程师需要对其设计进行表征和评估,以满足3GPP规定的最低要求(第三代合作伙伴计划、5G标准开发和维护小组)。

在4G中,安全(比吸收率-SAR)、电磁兼容性(EMC)和最近验证MIMO吞吐量需要辐射测试。其他测试大多在有线或传导环境中进行。

以下测试必须采用OTA方法:

1.RF性能-信号质量的最低水平;

2.解调-数据吞吐量性能;

3.RRM-无线电资源管理-初始接入、切换和移动;

4.信令-上层信令程序;

5.制造测试-性能的校准和验证。

标准委员会还没有定义很多这些测试。比如3GP38系列将规定NR用户设备(UE)、基站RF无线电传输接收要求和一致性测试。

比较OTA测试方法:

OTA测试对于5GNR设备的开发、验证和商业化至关重要。典型的OTA测试将涉及消声室、不同的检测技术和测试设备,以在空间设置中生成和分析辐射信号。消声室提供了一个非反射环境,可以屏蔽外部干扰,从而在受控环境中产生和测量已知功率和方向的辐射信号。

到目前为止,3GPP已经定义了三种允许的测试方法:直接远场方法(DFF)、间接远场方法(IFF)和近场远场变换(NFTF)。在DFF方法中,DUT安装在***上,在方向角和仰角旋转,以便从任何角度测量DUT。腔室的射程长度由前面提到的弗劳恩霍夫远场距离确定。

基于紧凑的天线测试范围(CATR),IFF测试方法利用抛物面反射器直接检测天线发射的信号,以比DFF更短的距离创建远场测试环境。NFTF方法采样近区域电场的相位和范围,并利用傅里叶变换预测远场图案。

最佳测试方法取决于辐射DUT天线的尺寸和配置。虽然IFFCATR方法可用于3GPP识别的三个当前DUT类别,但辐射元件的过度路径损失将DFF方法限制为辐射天线元件小于5cm的DUT。

DFF和IFF方法可用于RF参数测试,以表示波束图案并验证波束控制。主要区别在于所需的腔室尺寸和相关路径损失。CATR方法对DUT尺寸和频率要求最灵活,涉及的小房间可用于实验室环境。

OTA测试的问题就讲到这里了,有什么想要了解的可以咨询365备用网站技术哦:13632500972

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