[发明专利]一种用于天线OTA测试的球面采样方法

说明书

本发明公开了一种用于天线OTA测试的球面采样方法，包括步骤1：根据待测天线口径，计算θ轴最小采样间隔Δθ及赤道线上φ轴的最小采样间隔Δφ；步骤2：计算θ点数；步骤3：取i＝0，根据步骤2计算的θ点数，计算θ角度坐标θ_i；步骤4：根据θ_i取值，计算当前θ_i角度下的φ点数；步骤5：取j＝0，根据步骤4计算的N_φi，计算φ角度坐标φ_ij，记录当前采样点(θ_i，φ_ij)；步骤6：将j增加1，循环执行步骤5，直到φ_ij≥2π或j＞N_φi‑1；步骤7：将i增加1，循环执行步骤3～6，直到θ_i≥π或i＞N_θ‑1，完成采样点取值。本发明在采样点数较少的情况下保证了采样精度，且可连续采样，在实现快速采样的同时，能够为研究人员提供其关心的多个主切面方向图数据。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其是一种用于天线OTA测试的球面采样方法。

背景技术

随着移动通信技术特别是5G通信的发展，阵列天线得到广泛应用，除移动终端外，基站天线系统也已经将射频处理部分与前端天线高度集成化，成为有源阵列天线系统，集成后很难将前后端分离，天线的增益也就无法直接测量，天线的总辐射功率(TotalRadiated Power，TRP)已经是衡量其辐射性能的重要指标，因此TRP的测量在有源天线的研发生产中十分重要。

采样间隔对TRP的计算精度影响较大，现有技术中的采样方法有三种，第一种为：等角度采样的采样点分布如图2所示，从图中可以看出点在球面上分布并不均匀，在极点(θ＝0°)附近采样密度相对于赤道(θ＝90°)附近更高，要满足最稀疏位置的采样间隔要求，极点位置就会密度过高，产生冗余采样。

为了提高采样效率3GPP标准又给出了另外两种球面采样方式：等面积采样和Fibonacci采样，等面积采样常用的方式是Marsaglia球面采样方法，当其自变量坐标V1和V2等间隔分布时可以在球面上生成面积相等的分隔，采样点分布如图3所示，Fibonacci采样则采用球面螺旋取点方式实现球面等面积，采样点分布如图4所示，从图中可以看出，这两种类型的采样没有像等角度采样极点处密集、赤道处稀疏的现象，能够使采样点更为均匀地分布在球面上，可以用更少的采样点数达到更为精确的TRP积分效果。不过在工程实现时传统的等角度采样方法可以采用单轴固定，另一轴连续扫描过程中获取一个切面上的采样点信息，机械采样效率较高，而等面积以及Fibonacci采样方法由于没有在固定一轴另一轴连续分布的采样点，所以在工程实现时无法进行连续扫描，只能采取步进方式逐点以“一步一停”进行采样，极为影响测试效率。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种用于天线OTA测试的球面采样方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于天线OTA测试的球面采样方法，包括如下步骤：

步骤1：根据待测天线口径，计算θ轴最小采样间隔Δθ及赤道线上φ轴的最小采样间隔Δφ；

步骤2：计算θ点数，其中round为取整函数；

步骤3：取i＝0，根据步骤2计算的θ点数，计算θ角度坐标其中offset为θ采样偏移值；

步骤4：根据θ_i取值，计算当前θ_i角度下的φ点数其中round为取整函数；

步骤5：取j＝0，根据步骤4计算的N_φi，计算φ角度坐标记录当前采样点(θ_i,φ_ij)；

步骤6：将j增加1，循环执行步骤5，直到φ_ij≥2π或jN_φi-1；