CN102148649A - 实现多天线设备空间射频性能测试的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现多天线设备空间射频性能OTA测试的方法，通过现有的暗室测量方法测得的被测设备各天线的性能参数，重置用于模拟空间信道的信道模拟器的参数，再由重置后的信道模拟器，完成被测设备的链路仿真或链路测试，最终得到被测设备的OTA测试结果。本发明还公开了一种实现多天线设备空间射频性能测试的系统，本发明给出了一种新的思路，使用两阶段分步进行，实现了MIMO系统或MIMO终端的OTA测试，只需要使用传统暗室不需要对暗室进行改造即可完成测试，测试难度低，易于实现。

Description

实现多天线设备空间射频性能测试的方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通信产品的射频测试技术，尤其涉及一种实现多天线设备空间射频性能测试的方法及系统。

背景技术

随着现代工业的发展，各类无线通讯产品需要具备良好的发射和接收性能，即：总辐射功率(TRP，Total Radiated Power)要高于一定值，总辐射灵敏度(TRS，Total Radiated Sensitivity)要低于一定值，也就是说，空间射频性能(OTA，OverThe Air)测试指标要良好，才能保证通讯质量。

蜂窝通讯标准化协会(CTIA，Cellular Telecommunication and InternetAssociation)为了保障移动终端设备在网络中正常使用，制定了移动终端空间射频性能的测试标准(The test plan for mobile station OTA performance)。目前，很多运营商都要求进入其网络的移动终端空间射频性能要按照CTIA标准的要求进行测试，即：移动终端的TRP、TRS需要满足一定的限值要求。

对于传统的单天线系统和终端来说，一般采用传统暗室来进行其TRP、TRS等指标的测试。随着目前长期演进(LTE，Long Term Evolution)等系统即将产业化，传统单天线系统和设备将会逐渐过渡为带有多输入多输出(MIMO，Multiple-Input Multiple-Out-put)多天线技术的通信设备和通信终端，由于多天线终端或多天线系统的空间性能测试，需要在多根天线同时传输信号时进行，因而采用传统暗室无法直接对MIMO系统或MIMO终端的天线的空间性能进行测试。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现多天线设备空间射频性能测试的方法及系统，以解决采用传统暗室无法对多天线终端或多天线系统的空间性能进行测试的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种实现多天线设备空间射频性能OTA测试的方法，所述方法包括：获取被测设备各天线的性能参数，并根据测得的各天线的性能参数重置用于模拟空间信道的信道模拟器的参数；通过重置后的信道模拟器完成所述被测设备的链路仿真或链路测试，得到被测设备的OTA测试结果。

在上述方案中，所述测得的各天线的性能参数包括：各天线的辐射功率、天线效率、以及任意两根天线之间的相关性系数。

在上述方案中，所述重置信道模拟器参数的过程，具体为：根据所测得的各天线的天线功率以及任意两根天线之间的相关性系数，重置信道模拟器的天线功率、以及相关性系数矩阵。

在上述方案中，在通过重置后的信道模拟器完成所述被测设备的链路仿真或链路测试之前，所述方法还包括：将用于发出检测信号的信号源设备、重置后的信道模拟器和所述的被测设备连接，建立链路。

在上述方案中，所述的完成所述被测设备的链路仿真或链路测试的过程，具体为：所述的信号源设备发出检测信号；所述的信道模拟器将所述信号源设备发出的检测信号传送到所述的被测设备；所述的被测设备接收所述检测信号，并根据该检测信号得到自身的OTA测试结果。

本发明还提供了一种实现多天线设备空间射频性能测试的系统，所述系统包括参数测试单元、重置单元和链路测试单元，其中：参数测试单元，用于获取被测设备各天线的性能参数；重置单元，用于根据所述参数测试单元测得到的各天线的性能参数，重置用于模拟空间信道的信道模拟器的参数；链路测试单元，用于通过所述重置单元重置后的信道模拟器，完成链路仿真或链路测试，得到被测设备的OTA测试结果。

在上述方案中，所述链路测试单元包括：信号源设备、信道模拟器，其中：信号源设备，用于发出检测信号；信道模拟器，用于将所述信号源设备发出的检测信号传送给所述的被测设备，使得被测设备能够接收所述检测信号并得到自身的OTA测试结果；其中，信号源设备通过所述信道模拟器与所述被测设备连接。

在上述方案中，所述信号源设备为基站模拟器，该基站模拟器与所述的信道模拟器、以及被测设备通过电缆直通，实现连接。

在上述方案中，所述参数测试单元，具体用于利用暗室测得被测设备各天线的辐射功率、天线效率、以及任意两根天线之间的相关性系数。

在上述方案中，所述重置单元，具体用于根据所述参数测试单元获得的各天线的天线功率以及任意两根天线之间的相关性系数，重置所述信道模拟器的天线功率、以及相关性系数矩阵。

本发明通过现有的暗室测量方法测得的被测设备各天线的性能参数，重置用于模拟空间信道的信道模拟器的参数，再由重置后的信道模拟器，完成被测设备的链路仿真或链路测试，最终得到被测设备的OTA测试结果。本发明给出的OTA测试方法，基于信道模拟器与全电波吸收暗室方法来建立测试环境，并对测试方案的步骤进行了规定，实现了MIMO系统或MIMO终端的OTA测试，并且只需要使用传统暗室即可完成测试，不需要改造暗室，测试难度低，易于实现。

附图说明

图1为本发明实现多天线设备OTA测试的方法流程示意图；

图2为本发明应用于多天线终端的OTA测试的实现流程示意图；

图3为本发明实现多天线设备OTA测试的系统组成及结构示意图。

具体实施方式

本发明的一种实现多天线设备空间射频性能测试的方法，可以适用于多天线设备及系统的OTA测试，参照图1所示，主要包括以下步骤：

步骤101：获取被测设备各天线的性能参数；

具体地，可以利用现有暗室测量远场天线辐射模式，得到所需要的评估天线性能的性能参数。

这里，测得的各天线的性能参数包括各天线的辐射功率、天线效率等以及任意两根天线之间的相关性系数等参数。

步骤102：根据所测得的各天线的性能参数，重置用于模拟空间信道的信道模拟器的参数；

步骤103：通过重置后的信道模拟器完成所述被测设备的链路仿真或链路测试，得到被测设备的OTA测试结果。

具体地，重置后的信道模拟器可以用来模拟由被测设备的各天线组成的天线系统传输信号时的空间信道，利用该信道模拟器组成被测设备的测试链路，并完成被测设备的链路仿真或链路测试，便能够得到具有多根天线的被测设备的OTA测试结果。

这里，得到的被测设备的OTA测试结果包括被测设备的吞吐量等参数。

其中，利用现有暗室测得被测设备各天线的性能参数的过程，具体包括：确定需要测量的被测设备的球面空间并选取测试点；在暗室中，测试被测设备的各天线在所确定的各测试点上的性能参数，并根据各测试点的性能参数，得到被测设备各天线的性能参数。

这里，被测设备的球面空间由实际测试的需要来确定，所选取的测试点可以是以被测设备为球心的球面空间内的表示不同方向的点，或者是该球面空间内一个特定球面上的表示不同方向的点。

具体地，首先根据测量需要，确定在暗室中进行测试的被测设备(DUT，Device Under Text)的球面空间方向，测量时，可以在以DUT为球心的球面上进行取点测试。一般为了准确评价被测设备的发射和接收性能，需要在所述的球面上选取足够多的测试点。在所选取的每个测试点上都进行测试，并得到DUT的天线的辐射功率、天线效率、以及DUT上任意两根天线之间的相关性系数。

实际应用中，参照图2所示，以测试终端的OTA为例，本发明实现多天线设备空间射频性能测试的方法，具体流程可以包括以下步骤：

步骤201：在传统的消声暗室中，在所确定的测试方向各测试点上分别测得被测终端各天线的天线参数；

具体地，利用传统消声暗室的测量远场天线辐射模式，分别测得被测终端的每根天线在所确定测试方向上各测试点上的天线参数。

步骤202：根据所测得的各天线在各测试点上的性能参数，分别得到被测终端各天线的辐射功率、天线效率以及任意两根天线之间的相关性系数等性能参数；

步骤203：将所得到的各天线的性能参数代入信道模拟器，重置信道模拟器的参数，使得该信道模拟器能够模拟被测设备各天线组成的多天线系统传输信号时的空间信道。

这里，重置信道模拟器参数的具体过程可以为：由所测得的各天线的天线功率以及任意两根天线之间的相关性系数，重置信道模拟器的天线功率、以及相关性系数矩阵。

实际应用中，可以通过人机交互的方式，来实现信道模拟器的参数重置。

步骤204：将被测终端中各天线的辐射功率重置为所测得各天线的辐射功率；

步骤205：将被测终端通过所述的信道模拟器与用于发出检测信号的信号源设备连接，建立链路；

这里，所述的信号源设备具体可以由基站模拟器来实现，可以通过电缆将基站模拟器、信道模拟器和被测终端进行直通，来实现连接并完成链路的建立；

步骤206：信号源设备通过所建立的链路，发出检测信号；

步骤207：所述的信道模拟器模拟被测终端各天线组成的多天线系统传输信号时的空间信道，将所述信号源设备发出的检测信号传送给被测终端；

步骤208：被测终端接收所述检测信号并解调，得到包含被测终端的吞吐量等参数的OTA测试结果。

本发明的一种实现多天线设备空间射频性能测试的系统，参照图3所示，主要包括：参数测试单元31、重置单元32和链路测试单元33，其中：

参数测试单元31，用于获取被测设备各天线的性能参数；

重置单元32，用于根据所述参数测试单元31所得到的各天线的性能参数，重置用于模拟空间信道的信道模拟器的参数；

实际应用时，信道模拟器具体用于模拟传输信号的空间信道；在依据多根天线的性能参数，重置信号模拟器后，信道模拟器便能够模拟该多根天线组成的多天线系统传输信号的空间信道。

链路测试单元33，用于通过所述重置单元32重置后的信道模拟器，完成链路仿真或链路测试，得到被测设备的OTA测试结果。

其中，所述链路测试单元33包括：用于发出检测信号的信号源设备331、信道模拟器332，其中：

信号源设备331，用于发出检测信号；

信道模拟器332，用于将所述信号源设备331发出的检测信号传送给所述的被测设备，使得被测设备能够接收所述检测信号并得到自身的OTA测试结果。

其中，信号源设备331通过所述信道模拟器332与所述被测设备连接，已建立测试链路。

这里，如图3所示，信号源设备331、信道模拟器332和被测终端之间的链路可以为单行链路，也可以为双行链路。

在实际应用中，可以采用基站模拟器来实现所述的信号源设备；所述的被测终端也可以通过频谱分析仪来代替。

其中，采用基站模拟器实现信号源设备时，可以将基站模拟器、信道模拟器和被测设备通过电缆直通，来实现连接。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实现多天线设备空间射频性能OTA测试的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取被测设备各天线的性能参数，并根据测得的各天线的性能参数重置用于模拟空间信道的信道模拟器的参数；

通过重置后的信道模拟器完成所述被测设备的链路仿真或链路测试，得到被测设备的OTA测试结果。

2.根据权利要求1所述的实现多天线设备空间射频性能测试的方法，其特征在于，所述测得的各天线的性能参数包括：各天线的辐射功率、天线效率、以及任意两根天线之间的相关性系数。

3.根据权利要求2所述的实现多天线设备空间射频性能测试的方法，其特征在于，所述重置信道模拟器参数的过程，具体为：

根据所测得的各天线的天线功率以及任意两根天线之间的相关性系数，重置信道模拟器的天线功率、以及相关性系数矩阵。

4.根据权利要求1所述的实现多天线设备空间射频性能测试的方法，其特征在于，在通过重置后的信道模拟器完成所述被测设备的链路仿真或链路测试之前，所述方法还包括：

将用于发出检测信号的信号源设备、重置后的信道模拟器和所述的被测设备连接，建立链路。

5.根据权利要求1至4任一项所述的实现多天线设备空间射频性能测试的方法，其特征在于，所述的完成所述被测设备的链路仿真或链路测试的过程，具体为：

所述的信号源设备发出检测信号；

所述的信道模拟器将所述信号源设备发出的检测信号传送到所述的被测设备；

所述的被测设备接收所述检测信号，并根据该检测信号得到自身的OTA测试结果。

6.一种实现多天线设备空间射频性能测试的系统，其特征在于，所述系统包括参数测试单元、重置单元和链路测试单元，其中：

参数测试单元，用于获取被测设备各天线的性能参数；

重置单元，用于根据所述参数测试单元测得到的各天线的性能参数，重置用于模拟空间信道的信道模拟器的参数；

链路测试单元，用于通过所述重置单元重置后的信道模拟器，完成链路仿真或链路测试，得到被测设备的OTA测试结果。

7.根据权利要求6所述实现多天线设备空间射频性能测试的系统，其特征在于，所述链路测试单元包括：信号源设备、信道模拟器，其中：

信号源设备，用于发出检测信号；

信道模拟器，用于将所述信号源设备发出的检测信号传送给所述的被测设备，使得被测设备能够接收所述检测信号并得到自身的OTA测试结果；

其中，信号源设备通过所述信道模拟器与所述被测设备连接。

8.根据权利要求7所述实现多天线设备空间射频性能测试的系统，其特征在于，所述信号源设备为基站模拟器，该基站模拟器与所述的信道模拟器、以及被测设备通过电缆直通，实现连接。

9.根据权利要求6、7或8所述实现多天线设备空间射频性能测试的系统，其特征在于，所述参数测试单元，具体用于利用暗室测得被测设备各天线的辐射功率、天线效率、以及任意两根天线之间的相关性系数。

10.根据权利要求9所述实现多天线设备空间射频性能测试的系统，其特征在于，所述重置单元，具体用于根据所述参数测试单元获得的各天线的天线功率以及任意两根天线之间的相关性系数，重置所述信道模拟器的天线功率、以及相关性系数矩阵。

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