專利名稱：實現(xiàn)多天線設(shè)備空間射頻性能測試的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信產(chǎn)品的射頻測試技術(shù)，尤其涉及一種實現(xiàn)多天線設(shè)備空間射 頻性能測試的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，各類無線通訊產(chǎn)品需要具備良好的發(fā)射和接收性能，即 總輻射功率(TRP，Total Radiated Power)要高于一定值，總輻射靈敏度(TRS，Total Radiated Sensitivity)要低于一定值，也就是說，空間射頻性能(OTA，OverThe Air)測試 指標(biāo)要良好，才能保證通訊質(zhì)量。蜂窩通訊標(biāo)準化協(xié)會(CTIA,Cellular Telecommunication and InternetAssociation)為了保障移動終端設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中正常使用，制定了移動終端空間射 頻性能的測試標(biāo)準(The test plan for mobile station OTA performance)。目前，很多 運營商都要求進入其網(wǎng)絡(luò)的移動終端空間射頻性能要按照CTIA標(biāo)準的要求進行測試，即 移動終端的TRP、TRS需要滿足一定的限值要求。對于傳統(tǒng)的單天線系統(tǒng)和終端來說，一般采用傳統(tǒng)暗室來進行其TRP、TRS等指標(biāo) 的測試。隨著目前長期演進(LTE，Long Term Evolution)等系統(tǒng)即將產(chǎn)業(yè)化，傳統(tǒng)單天線系 統(tǒng)和設(shè)備將會逐漸過渡為帶有多輸入多輸出(ΜΙΜ0，Multiple-Input Multiple-Out-put) 多天線技術(shù)的通信設(shè)備和通信終端，由于多天線終端或多天線系統(tǒng)的空間性能測試，需要 在多根天線同時傳輸信號時進行，因而采用傳統(tǒng)暗室無法直接對MIMO系統(tǒng)或MIMO終端的 天線的空間性能進行測試。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種實現(xiàn)多天線設(shè)備空間射頻性能測試的 方法及系統(tǒng)，以解決采用傳統(tǒng)暗室無法對多天線終端或多天線系統(tǒng)的空間性能進行測試的 問題。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)多天線設(shè)備空間射頻性能OTA測試的方法，所述方法包 括獲取被測設(shè)備各天線的性能參數(shù)，并根據(jù)測得的各天線的性能參數(shù)重置用于模擬空間 信道的信道模擬器的參數(shù)；通過重置后的信道模擬器完成所述被測設(shè)備的鏈路仿真或鏈路 測試，得到被測設(shè)備的OTA測試結(jié)果。在上述方案中，所述測得的各天線的性能參數(shù)包括各天線的輻射功率、天線效 率、以及任意兩根天線之間的相關(guān)性系數(shù)。在上述方案中，所述重置信道模擬器參數(shù)的過程，具體為根據(jù)所測得的各天線的 天線功率以及任意兩根天線之間的相關(guān)性系數(shù)，重置信道模擬器的天線功率、以及相關(guān)性 系數(shù)矩陣。在上述方案中，在通過重置后的信道模擬器完成所述被測設(shè)備的鏈路仿真或鏈路測試之前，所述方法還包括將用于發(fā)出檢測信號的信號源設(shè)備、重置后的信道模擬器和所 述的被測設(shè)備連接，建立鏈路。在上述方案中，所述的完成所述被測設(shè)備的鏈路仿真或鏈路測試的過程，具體為 所述的信號源設(shè)備發(fā)出檢測信號；所述的信道模擬器將所述信號源設(shè)備發(fā)出的檢測信號傳 送到所述的被測設(shè)備；所述的被測設(shè)備接收所述檢測信號，并根據(jù)該檢測信號得到自身的 OTA測試結(jié)果。本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)多天線設(shè)備空間射頻性能測試的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括參 數(shù)測試單元、重置單元和鏈路測試單元，其中參數(shù)測試單元，用于獲取被測設(shè)備各天線的 性能參數(shù)；重置單元，用于根據(jù)所述參數(shù)測試單元測得到的各天線的性能參數(shù)，重置用于模 擬空間信道的信道模擬器的參數(shù)；鏈路測試單元，用于通過所述重置單元重置后的信道模 擬器，完成鏈路仿真或鏈路測試，得到被測設(shè)備的OTA測試結(jié)果。在上述方案中，所述鏈路測試單元包括信號源設(shè)備、信道模擬器，其中信號源 設(shè)備，用于發(fā)出檢測信號；信道模擬器，用于將所述信號源設(shè)備發(fā)出的檢測信號傳送給所述 的被測設(shè)備，使得被測設(shè)備能夠接收所述檢測信號并得到自身的OTA測試結(jié)果；其中，信號 源設(shè)備通過所述信道模擬器與所述被測設(shè)備連接。在上述方案中，所述信號源設(shè)備為基站模擬器，該基站模擬器與所述的信道模擬 器、以及被測設(shè)備通過電纜直通，實現(xiàn)連接。在上述方案中，所述參數(shù)測試單元，具體用于利用暗室測得被測設(shè)備各天線的輻 射功率、天線效率、以及任意兩根天線之間的相關(guān)性系數(shù)。在上述方案中，所述重置單元，具體用于根據(jù)所述參數(shù)測試單元獲得的各天線的 天線功率以及任意兩根天線之間的相關(guān)性系數(shù)，重置所述信道模擬器的天線功率、以及相 關(guān)性系數(shù)矩陣。本發(fā)明通過現(xiàn)有的暗室測量方法測得的被測設(shè)備各天線的性能參數(shù)，重置用于模 擬空間信道的信道模擬器的參數(shù)，再由重置后的信道模擬器，完成被測設(shè)備的鏈路仿真或 鏈路測試，最終得到被測設(shè)備的OTA測試結(jié)果。本發(fā)明給出的OTA測試方法，基于信道模擬 器與全電波吸收暗室方法來建立測試環(huán)境，并對測試方案的步驟進行了規(guī)定，實現(xiàn)了 MIMO 系統(tǒng)或MIMO終端的OTA測試，并且只需要使用傳統(tǒng)暗室即可完成測試，不需要改造暗室，測 試難度低，易于實現(xiàn)。


圖1為本發(fā)明實現(xiàn)多天線設(shè)備OTA測試的方法流程示意圖；圖2為本發(fā)明應(yīng)用于多天線終端的OTA測試的實現(xiàn)流程示意圖；圖3為本發(fā)明實現(xiàn)多天線設(shè)備OTA測試的系統(tǒng)組成及結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的一種實現(xiàn)多天線設(shè)備空間射頻性能測試的方法，可以適用于多天線設(shè)備 及系統(tǒng)的OTA測試，參照圖1所示，主要包括以下步驟步驟101 獲取被測設(shè)備各天線的性能參數(shù)；具體地，可以利用現(xiàn)有暗室測量遠場天線輻射模式，得到所需要的評估天線性能的性能參數(shù)。這里，測得的各天線的性能參數(shù)包括各天線的輻射功率、天線效率等以及任意兩 根天線之間的相關(guān)性系數(shù)等參數(shù)。步驟102 根據(jù)所測得的各天線的性能參數(shù)，重置用于模擬空間信道的信道模擬 器的參數(shù)；步驟103 通過重置后的信道模擬器完成所述被測設(shè)備的鏈路仿真或鏈路測試， 得到被測設(shè)備的OTA測試結(jié)果。具體地，重置后的信道模擬器可以用來模擬由被測設(shè)備的各天線組成的天線系統(tǒng) 傳輸信號時的空間信道，利用該信道模擬器組成被測設(shè)備的測試鏈路，并完成被測設(shè)備的 鏈路仿真或鏈路測試，便能夠得到具有多根天線的被測設(shè)備的OTA測試結(jié)果。這里，得到的被測設(shè)備的OTA測試結(jié)果包括被測設(shè)備的吞吐量等參數(shù)。其中，利用現(xiàn)有暗室測得被測設(shè)備各天線的性能參數(shù)的過程，具體包括確定需要 測量的被測設(shè)備的球面空間并選取測試點；在暗室中，測試被測設(shè)備的各天線在所確定的 各測試點上的性能參數(shù)，并根據(jù)各測試點的性能參數(shù)，得到被測設(shè)備各天線的性能參數(shù)。這里，被測設(shè)備的球面空間由實際測試的需要來確定，所選取的測試點可以是以 被測設(shè)備為球心的球面空間內(nèi)的表示不同方向的點，或者是該球面空間內(nèi)一個特定球面上 的表示不同方向的點。具體地，首先根據(jù)測量需要，確定在暗室中進行測試的被測設(shè)備(DUT，Device Under Text)的球面空間方向，測量時，可以在以DUT為球心的球面上進行取點測試。一般 為了準確評價被測設(shè)備的發(fā)射和接收性能，需要在所述的球面上選取足夠多的測試點。在 所選取的每個測試點上都進行測試，并得到DUT的天線的輻射功率、天線效率、以及DUT上 任意兩根天線之間的相關(guān)性系數(shù)。實際應(yīng)用中，參照圖2所示，以測試終端的OTA為例，本發(fā)明實現(xiàn)多天線設(shè)備空間 射頻性能測試的方法，具體流程可以包括以下步驟步驟201 在傳統(tǒng)的消聲暗室中，在所確定的測試方向各測試點上分別測得被測 終端各天線的天線參數(shù)；具體地，利用傳統(tǒng)消聲暗室的測量遠場天線輻射模式，分別測得被測終端的每根 天線在所確定測試方向上各測試點上的天線參數(shù)。步驟202 根據(jù)所測得的各天線在各測試點上的性能參數(shù)，分別得到被測終端各 天線的輻射功率、天線效率以及任意兩根天線之間的相關(guān)性系數(shù)等性能參數(shù)；步驟203 將所得到的各天線的性能參數(shù)代入信道模擬器，重置信道模擬器的參 數(shù)，使得該信道模擬器能夠模擬被測設(shè)備各天線組成的多天線系統(tǒng)傳輸信號時的空間信 道。這里，重置信道模擬器參數(shù)的具體過程可以為由所測得的各天線的天線功率以 及任意兩根天線之間的相關(guān)性系數(shù)，重置信道模擬器的天線功率、以及相關(guān)性系數(shù)矩陣。實際應(yīng)用中，可以通過人機交互的方式，來實現(xiàn)信道模擬器的參數(shù)重置。步驟204 將被測終端中各天線的輻射功率重置為所測得各天線的輻射功率；步驟205 將被測終端通過所述的信道模擬器與用于發(fā)出檢測信號的信號源設(shè)備 連接，建立鏈路；
這里，所述的信號源設(shè)備具體可以由基站模擬器來實現(xiàn)，可以通過電纜將基站模 擬器、信道模擬器和被測終端進行直通，來實現(xiàn)連接并完成鏈路的建立；步驟206 信號源設(shè)備通過所建立的鏈路，發(fā)出檢測信號；步驟207 所述的信道模擬器模擬被測終端各天線組成的多天線系統(tǒng)傳輸信號時 的空間信道，將所述信號源設(shè)備發(fā)出的檢測信號傳送給被測終端；步驟208 被測終端接收所述檢測信號并解調(diào)，得到包含被測終端的吞吐量等參 數(shù)的OTA測試結(jié)果。本發(fā)明的一種實現(xiàn)多天線設(shè)備空間射頻性能測試的系統(tǒng)，參照圖3所示，主要包 括參數(shù)測試單元31、重置單元32和鏈路測試單元33，其中參數(shù)測試單元31，用于獲取被測設(shè)備各天線的性能參數(shù)；重置單元32，用于根據(jù)所述參數(shù)測試單元31所得到的各天線的性能參數(shù)，重置用 于模擬空間信道的信道模擬器的參數(shù)；實際應(yīng)用時，信道模擬器具體用于模擬傳輸信號的空間信道；在依據(jù)多根天線的 性能參數(shù)，重置信號模擬器后，信道模擬器便能夠模擬該多根天線組成的多天線系統(tǒng)傳輸 信號的空間信道。鏈路測試單元33，用于通過所述重置單元32重置后的信道模擬器，完成鏈路仿真 或鏈路測試，得到被測設(shè)備的OTA測試結(jié)果。其中，所述鏈路測試單元33包括用于發(fā)出檢測信號的信號源設(shè)備331、信道模擬 器332，其中信號源設(shè)備331，用于發(fā)出檢測信號；信道模擬器332，用于將所述信號源設(shè)備331發(fā)出的檢測信號傳送給所述的被測 設(shè)備，使得被測設(shè)備能夠接收所述檢測信號并得到自身的OTA測試結(jié)果。其中，信號源設(shè)備331通過所述信道模擬器332與所述被測設(shè)備連接，已建立測試 鏈路。這里，如圖3所示，信號源設(shè)備331、信道模擬器332和被測終端之間的鏈路可以為 單行鏈路，也可以為雙行鏈路。在實際應(yīng)用中，可以采用基站模擬器來實現(xiàn)所述的信號源設(shè)備；所述的被測終端 也可以通過頻譜分析儀來代替。其中，采用基站模擬器實現(xiàn)信號源設(shè)備時，可以將基站模擬器、信道模擬器和被測 設(shè)備通過電纜直通，來實現(xiàn)連接。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)多天線設(shè)備空間射頻性能OTA測試的方法，其特征在于，所述方法包括獲取被測設(shè)備各天線的性能參數(shù)，并根據(jù)測得的各天線的性能參數(shù)重置用于模擬空間信道的信道模擬器的參數(shù)；通過重置后的信道模擬器完成所述被測設(shè)備的鏈路仿真或鏈路測試，得到被測設(shè)備的 OTA測試結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)多天線設(shè)備空間射頻性能測試的方法，其特征在于，所 述測得的各天線的性能參數(shù)包括各天線的輻射功率、天線效率、以及任意兩根天線之間的 相關(guān)性系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)多天線設(shè)備空間射頻性能測試的方法，其特征在于，所 述重置信道模擬器參數(shù)的過程，具體為根據(jù)所測得的各天線的天線功率以及任意兩根天線之間的相關(guān)性系數(shù)，重置信道模擬 器的天線功率、以及相關(guān)性系數(shù)矩陣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)多天線設(shè)備空間射頻性能測試的方法，其特征在于，在 通過重置后的信道模擬器完成所述被測設(shè)備的鏈路仿真或鏈路測試之前，所述方法還包 括將用于發(fā)出檢測信號的信號源設(shè)備、重置后的信道模擬器和所述的被測設(shè)備連接，建 立鏈路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的實現(xiàn)多天線設(shè)備空間射頻性能測試的方法，其特 征在于，所述的完成所述被測設(shè)備的鏈路仿真或鏈路測試的過程，具體為所述的信號源設(shè)備發(fā)出檢測信號；所述的信道模擬器將所述信號源設(shè)備發(fā)出的檢測信號傳送到所述的被測設(shè)備；所述的被測設(shè)備接收所述檢測信號，并根據(jù)該檢測信號得到自身的OTA測試結(jié)果。
6.一種實現(xiàn)多天線設(shè)備空間射頻性能測試的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括參數(shù)測 試單元、重置單元和鏈路測試單元，其中參數(shù)測試單元，用于獲取被測設(shè)備各天線的性能參數(shù)；重置單元，用于根據(jù)所述參數(shù)測試單元測得到的各天線的性能參數(shù)，重置用于模擬空 間信道的信道模擬器的參數(shù)；鏈路測試單元，用于通過所述重置單元重置后的信道模擬器，完成鏈路仿真或鏈路測 試，得到被測設(shè)備的OTA測試結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述實現(xiàn)多天線設(shè)備空間射頻性能測試的系統(tǒng)，其特征在于，所述 鏈路測試單元包括信號源設(shè)備、信道模擬器，其中信號源設(shè)備，用于發(fā)出檢測信號；信道模擬器，用于將所述信號源設(shè)備發(fā)出的檢測信號傳送給所述的被測設(shè)備，使得被 測設(shè)備能夠接收所述檢測信號并得到自身的OTA測試結(jié)果；其中，信號源設(shè)備通過所述信道模擬器與所述被測設(shè)備連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述實現(xiàn)多天線設(shè)備空間射頻性能測試的系統(tǒng)，其特征在于，所述 信號源設(shè)備為基站模擬器，該基站模擬器與所述的信道模擬器、以及被測設(shè)備通過電纜直 通，實現(xiàn)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述實現(xiàn)多天線設(shè)備空間射頻性能測試的系統(tǒng)，其特征在于，所述參數(shù)測試單元，具體用于利用暗室測得被測設(shè)備各天線的輻射功率、天線效率、以及任 意兩根天線之間的相關(guān)性系數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述實現(xiàn)多天線設(shè)備空間射頻性能測試的系統(tǒng)，其特征在于，所述 重置單元，具體用于根據(jù)所述參數(shù)測試單元獲得的各天線的天線功率以及任意兩根天線之 間的相關(guān)性系數(shù)，重置所述信道模擬器的天線功率、以及相關(guān)性系數(shù)矩陣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)多天線設(shè)備空間射頻性能OTA測試的方法，通過現(xiàn)有的暗室測量方法測得的被測設(shè)備各天線的性能參數(shù)，重置用于模擬空間信道的信道模擬器的參數(shù)，再由重置后的信道模擬器，完成被測設(shè)備的鏈路仿真或鏈路測試，最終得到被測設(shè)備的OTA測試結(jié)果。本發(fā)明還公開了一種實現(xiàn)多天線設(shè)備空間射頻性能測試的系統(tǒng)，本發(fā)明給出了一種新的思路，使用兩階段分步進行，實現(xiàn)了MIMO系統(tǒng)或MIMO終端的OTA測試，只需要使用傳統(tǒng)暗室不需要對暗室進行改造即可完成測試，測試難度低，易于實現(xiàn)。
文檔編號H04B17/00GK102148649SQ20101011638
公開日2011年8月10日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者禹忠, 鄭欣宇, 郭陽 申請人:中興通訊股份有限公司