[发明专利]用于对从静区中心偏移的被测天线执行测量的系统和方法

说明书

提供了一种用于在测试室中确定被测天线(AUT)的等效全向辐射功率(EIRP)或有效全向灵敏度(EIS)中的至少一个的系统和方法，所述AUT包括天线阵列，所述天线阵列具有从所述测试室的静区的中心偏移的阵列相位中心。所述方法包括：使用位于距所述AUT近场距离处的侧向偏移位置处的探针天线执行对所述AUT的天线方向图的局部波束峰值方向扫描，以确定波束峰值方向；使用在径向方向上位于距所述AUT近场距离处的所述探针天线在确定的波束峰值方向上执行对所述AUT的EIRP近场测量和/或EIS近场测量；沿着所述确定的波束峰值方向推导所述EIRP近场测量和/或所述EIS近场测量的远场等效物；以及推导所述AUT的所述波束峰值方向。

背景技术

在测试无线通信设备时，被测设备(DUT)可以具有多个被测天线(AUT)(诸如多个天线阵列)，所述多个被测天线位于DUT上的不同位置处。例如，DUT可以具有用于发送射频(RF)信号的上行链路(UL)传输的第一AUT以及用于接收RF信号的下行链路(DL)传输的第二AUT。替代性地，DUT可能具有多个UL/DL天线以用于多输入多输出(MIMO)或分集。替代性地，DUT可以具有多个UL/DL天线以用于MIMO或分集。可以使用白盒测试或黑盒测试在测试室中测试DUT，以用于在辐射近场或远场中执行测量。在白盒测试中，被测试的每个天线阵列的阵列中心与测试室中的静区中心对准，并且每个天线阵列的阵列中心的偏移是已知的。另一方面，黑盒测试不需要事先知道哪个天线阵列是有源的或者DUT内的有源天线阵列相对于测试室的静区中心的详细位置。例如，DUT的几何中心可以与静区中心对准，在这种情况下，AUT本身从静区中心偏移未知量。对于直接近场测试室和直接远场测试室，黑盒测试可能会由于有源天线阵列从静区中心的未知偏移而因此对基于UL功率或DL功率的测量产生显著影响。该偏移可能会导致显著的路径损耗差异并因此导致基于功率的度量有显著差异。当AUT从静区的中心偏移时(特别是当偏移为未知距离时)，对DUT执行各种测量更加困难，因此需要黑盒测试。

例如，当AUT的天线阵列的阵列中心没有与测试室中的静区的静区中心重合时，AUT从静区中心偏移。换句话说，AUT天线阵列的相位中心没有与测试室的旋转中心重合。受到AUT偏移的不利影响的测量类型包括总辐射功率(TRP)、总全向灵敏度(TIS)、等效全向辐射功率(EIRP)和有效全向灵敏度(EIS)。

例如，DUT的EIRP和EIS是待测量的RF性能矩阵的强制OTA参数，如由诸如对于基站的3GPP TS38.104和对于用户设备的3GPP TS38.101等标准要求的。EIRP测量和EIS测量的常规解决方案包括通过直接远场(DFF)测量或间接远场(IFF)测量在远场中进行测量、或在近场中执行三维(3D)扫描以获得振幅和相位方向图两者、然后使用近场到远场变换算法将近场扫描结果应用于远场。

通常，AUT的偏移对于远场测量来说不是问题，因为与远场测量距离相比，AUT的偏移距离相对较小。但是，执行远场测量存在许多缺点。例如，对于基于DFF测量的测量解决方案，5G基站和用户设备利用大的天线阵列来支持大规模MIMO功能。这需要非常大的测量距离以用于远场OTA测量并且因此需要非常大的消声室以用于执行OTA测量。实际上，设置这种大的消声室是昂贵的，并且可能会对空间要求提出挑战。进一步地，较大的远场测量距离导致较大的传播损耗，这是对准确的OTA测量的另一个挑战，特别是对于高下行链路功率和低上行链路功率测试情况来说。因此，考虑到较小的测量距离和较小的传播损耗，近场测量可以是更加令人期望的。

例如，围绕DUT在非常近的距离处执行近场中的3D扫描测量，以测量3D振幅和相位方向图。然后对测量的近场数据执行近场到远场变换，以计算远场中的辐射功率。但是，3D扫描测量非常耗时，尤其是当仅需要波束峰值方向处的EIRP和EIS时。近场到远场变换是否可以用于准确的EIS测量也是不确定的。

此外，用于毫米波测试的常规远场测试室具有显著的路径损耗(例如，超过约60dB)，这导致第三代合作伙伴项目(3GPP)的一些一致性测试要求不可测试。然而，由于改善的路径损耗(例如，约13dB)，执行近场中的测量将会允许改善松弛。但是，对于近场测量，常规测量技术并未考虑补偿AUT从静区中心的偏移。