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测试测量行业力图解决
5G下OTA测试问题
Test & Measurement Industry Tackles 5G Over-the-Air Testing
Pat Hindle,《Microwave Journa》总编
2018年6月,3GPP正式批准了R15标准。同年年底前,5G商用网络便迅速在美国
(Verizon及AT&T)和韩国(KT、LG UPlus及SK Telecom)建立了起来。2019年,整个
电信行业会有更多5G网络推出,同时重点将从LTE转移至5G。由于5G标准尚未完全确
定,全球的基站和手机制造商、无线运营商以及监管机构必须迅速集结起来,并就5G
商用网络如何安装、验证和维护达成一致。值此重要时机,本刊采访了九家测试测量
行业领军企业,汇总了目前5G下OTA测试所面临的挑战和解决方案。这些公司包括安
立(Anritsu)、EMITE、ETS-Lindgren、是德科技(Keysight)、MVG、美国国家仪器
(NI)、NSI-MI、罗德与施瓦茨(R&S)以及Boonton、Noisecom。
5G测试挑战 R&S公司在近期给本刊的一篇文章中提
安立公司表示,首要问题在于5G和LTE 到,5G部署情况取决于整合了调制解调器、
所用的测试技术存在根本性差异,如毫米波频 射频前端和天线的高集成解决方案的性能。目
率、大规模天线阵列、波束成形还有动态物理 前的难点在于如何为性能评估开辟新方法和提
层属性等方面,所以生搬硬套是行不通的。 供新仪表,因为射频测试端口日益减少,波束
世界各国采用了不同的频段进行5G部署, 控制技术又要求系统级测试。在这种情况下,
除了需要符合3GPP的5G空口(NR)标准,大多 天线和收发机的性能参数都必须通过OTA进行
还要求遵循当地政府的监管规定。 测量:有效全向辐射功率(EIRP)、总辐射功
率(TRP)、有效各向同性灵敏度(EIS)、
总各向同性灵敏度(TIS)、误差矢量幅度
(EVM)、相邻信道泄漏比(ACLR)和频谱发
射掩模(SEM)是所需的一些关键指标。
R&S还指出,进行这一系列OTA评估需要
考虑到测量距离的关键问题。我们通常在远场
测量天线特性(见图1)。如果采用远场直接
D 2
探测并应用Fraunhofer距离准则(R = 2D /λ),
对辐射频率为2.4GHz、尺寸为75厘米的大型
MIMO被测设备进行测试所需的腔室边长至少需
要达到9米。即便是一个长度仅为15厘米、传输
Reactive Near Radiated Near Field Region Far Field
Field Region Phase & Magnitude Magnitude 频率为43.5GHz的智能手机,都需要6.5米的测
试距离。这一距离保证了被测设备能够位于静
区中,也即由足够均匀同时趋近于相位差小于
0.62 D 3 2D 2 22.5°的平面波的撞击流流场包裹而成的区域。
λ
λ 克服腔室空间约束的一种方法是运用反射
图1:R&S公司提供的近场、远场和Fraunhofer距离下的天线方向图。 器,其抛物线形状可以将入射的球面波前投射
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