[发明专利]先进天线性能测试有效

专利信息
申请号: 201810659891.X 申请日: 2018-06-25
公开(公告)号: CN109212331B 公开(公告)日: 2022-07-26
发明(设计)人: D·京格尔 申请(专利权)人: 是德科技股份有限公司
主分类号: G01R29/10 分类号: G01R29/10
代理公司: 北京坤瑞律师事务所 11494 代理人: 封新琴
地址: 美国加利*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 先进 天线 性能 测试
【说明书】:

发明涉及用于测试先进天线的系统,包括天线单元控制器、射频仪器和测试控制器。所述天线单元控制器被配置为连接到包括在消声室中被测试的先进天线的设备。所述射频仪器连接到消声室中的探针天线。所述测试控制器被配置为控制所述先进天线的测试,其通过控制所述天线单元控制器来重新配置被测试的先进天线,并且通过控制射频仪器经由所述先进天线的一系列多种配置的每一个中的探针天线以无线方式与设备进行通信,同时所述先进天线保留在消声室中。

背景技术

在多输入多输出(MIMO)通信系统中,在基站和移动设备上均使用多个天线来利用称为多径传播的现象,以实现更高的数据速率。通常,MIMO通信系统经每个无线电信道同时发送和接收多个数据信号。多径传播现象是影响数据信号在基站和移动设备之间传播的环境因素的结果,包括例如电离层反射和折射、大气波导、来自地面物体的反射和来自水体的反射。由于这些因素,数据信号经历多路径干扰,其导致相长干涉、相消干扰或衰落,以及数据信号的相移。MIMO技术已经在包括电气和电子工程师协会(IEEE)802.11n、IEEE802.11ac、HSPA+(3G)、WiMAX(4G)和长期演进(LTE)标准的各种无线通信标准中被标准化。

MIMO通信系统需要测试。用于执行基站的“传导”测试的典型MIMO测试系统包括用户装置(UE)设备或UE设备仿真器、被测基站设备(DUT)、测试系统计算机以及用于互连组件的各种电缆。UE设备或设备仿真器的天线端口通常通过电子RF电缆连接到衰落仿真器的输入端口,或通过经辐射空气接口的电磁耦合较少频率地连接到衰落仿真器的输入端口。衰落仿真器的输出端口连接到DUT。由于衰落仿真器输出端口和DUT之间的有线连接,测试被称为“已执行”测试。测试系统计算机通常通过相应的电数据电缆(例如以太网电缆)连接到UE设备或UE设备仿真器并连接到衰落仿真器。测试系统计算机与基站DUT进行通信。在OTA测试期间,测试系统计算机从测试系统计算机处理的基站DUT接收信息以评估基站DUT的发射和/或接收能力。

下一代无线基础设施(例如,基站、骨干网(backbone)等)和客户手机将落入所谓的第五代标准,其在本申请时仍正在协商。第5代标准将覆盖移动网络和无线系统,并且预计涉及毫米波频率使用、紧凑型相控阵列和前所未有量的电子集成。发射器和接收器将被集成到收发器中,并且收发器可与天线阵列集成在一起。对于UE设备和基站来说都将是这种情况。5G天线阵列在下文中可以称为“先进天线(advanced antenna)”,并且组合的/集成的收发器和天线阵列在下文中可以被称为“先进天线集成无线电”。

为了确保5G通信系统的成功,需要大量测试先进天线。在例如基站中的天线阵列的常规测试需要物理上大的消声室和天线定位器以用于近场或远场扫描。术语“消声”是指非反射、非回声或无回声,因此消声室是设计用于完全吸收电磁波反射的室。测试扫描需要数千个数据点,并且需要天线定位器的物理移动。因此,传统测试会在时间、物理空间和设备投资方面带来巨大开支,且对于5G而言,先进天线集成无线电可能会阻碍技术的采用。

此外,5G中的先进天线的元件将非常小,并且将存在非常大量的这种元件与其他电子元件一起集成在同一电路板上。例如,先进天线集成无线电可以集成在相同的印刷电路板(PCB)封装或球栅阵列(BGA)封装中。换句话说,整个先进天线集成无线电将是单个不可分割的单元。由于这些原因,对于5G基站和用户设备来说,传统的MIMO测试可能是不可行的,或者甚至是不可能的。

然而,无线电制造商会希望针对所有通常的特性(例如,总发射功率、调制格式的误差矢量幅度(EVM)、天线辐射图(radiation pattern)等)测试其先进天线。先进天线集成无线电的不可分性质可能使传统的测试方法无用。

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