[发明专利]用于测量具有无线功能的设备的性能的测量装置和方法

说明书

披露了一种用于测量比如天线、移动电话和其他无线终端等被测设备的性能的新测量布置和方法。腔室在其中限定有内腔，该腔室适于包围该被测设备，并且包括向内反射性材料构成的壁，使这些壁反射电磁波，从而模拟多路径环境。因此，该腔室是混响室。进一步地，至少一个第一腔室天线和至少一个第二腔室天线被布置在该空腔中，该第一腔室天线和该第二腔室天线分别配置为发射和接收第一预定频率范围内的电磁波和第二预定频率范围内的电磁波。测量仪器连接到该被测设备和这些腔室天线，以用于测量它们之间的传输。此外，频率选择吸收器被布置在该空腔中，该频率选择吸收器被布置成吸收频率在该第一预定频率范围内的电磁波，并反射频率在该第二预定频率范围内的电磁波。因此，提出了一种能够根据未来移动通信标准来测试具有无线功能的设备的测量布置。

技术领域

本发明涉及一种用于测量具有无线功能的被测设备(device under test，DUT)的性能的改进的布置和方法。更具体地，本发明涉及混响室。

背景技术

混响室或模式搅拌式腔室(mode-stirred chamber)近年来已成为测试例如各种无线通信设备的空间射频(Over-the-Air)性能的有效工具。此类腔室为依赖多路径信号传播进行通信(通常称为MIMO(多输入多输出)技术)的设备、以及使用若干频带同时工作的设备等的测试提供了直接的解决方案。

同一申请人的专利US 7 444 264和US 7 286 961披露了这样的混响室，其可用于测量例如天线的辐射效率以及比如蜂窝电话等移动无线终端的总辐射功率(TRP)。US 7444 264和US 7 286 961中描述的相同测量设置还用于确定天线分集的性能。此类混响室可以用于测量衰落多路径环境中的发射性能，和/或用于通过比特误码率(BER)或误帧率(FER)(这取决于终端被设计用于哪种系统)来测量接收性能。

混响室可以通过利用上述先前的发明而用于表征移动无线终端在发射和接收两个方面的完整性能，包括天线、放大器、信号处理算法及编码的发射和接收性能。这为与更先进的移动通信系统(称为3G和4G(第三代和第四代移动通信系统，也称为LTE))的终端结合的RF测试开辟了巨大的潜力。这种系统利用一个以上的天线进行发射和接收，并将使用这些天线来适应衰落的多路径环境，以便提高电池寿命和数据速率。这种系统在术语上被称为分集天线系统和 MIMO(多输入多输出)天线系统。为了开发最佳的分集系统和MIMO系统，在多路径环境中量化终端和基站模拟器的性能比以往任何时候都将更加重要。混响室可以提供这种测试机会。

混响室的最终测试机会是测量具有分集和MIMO功能的整个通信系统从基站处的数据输入到终端处的数据输出(或反过来)的数据吞吐量。这包含辐射功率、无线信道和接收器灵敏度对于对用户来说是最重要的一个性能值(称为吞吐量)的影响。这个吞吐量是所产生的数据传送速率，并且混响室中的测量设置已经在科学论文(J.A.和C.Orlenius的“Over-the-air performance testing of wire-less terminals bydata throughput measurements in reverberation chamber(通过混响室中的数据吞吐量测量对无线终端进行的空间射频性能测试)”，天线和传播欧洲研讨会ICAP 2011，2011年4月11日至15日，罗马) 中有所描述。

总是可以在测量准确性和与实际环境的相似性两方面对混响室进行改进。与替代性测量技术相比，不确定性目前足够好，但更准确的腔室将允许在更低频率下或在更小腔室中并且以更短时间进行测量，这是有吸引力的。混响室表示各向同性的多路径环境，其中入射波在整个周围空间的到达角度均匀分布。对于伴有衰落的多路径中的天线和无线终端，这是一个良好的参考环境。