專(zhuān)利名稱(chēng)：天線(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)及天線(xiàn)測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天線(xiàn)測(cè)試技術(shù)，尤其涉及一種天線(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)，以及基于該測(cè)試系統(tǒng)的 天線(xiàn)測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，各類(lèi)無(wú)線(xiàn)通訊產(chǎn)品只有具備良好的發(fā)射和接收性能才能保 證通訊質(zhì)量，衡量發(fā)射和接收性能的指標(biāo)包括總輻射功率(TRP，TotalRadiated Power)、總 輻射靈敏度(TRS，Total Radiated Sensitivity)以及空間射頻性能(0TA，0ver The Air) 等，其中，TRP要求必須高于一設(shè)定閾值，才能滿(mǎn)足相應(yīng)的通訊要求，而TRS要低于一設(shè)定閾 值，TRP及TRS均滿(mǎn)足設(shè)定閾值時(shí)，TOA的值就意味著測(cè)試指標(biāo)良好。蜂窩通訊標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CTIA)為了保障移動(dòng)終端設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的正常使用， 制定了移動(dòng)終端空間射頻性能的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)即《The testplan for mobile stationOTA performance)).目前，很多運(yùn)營(yíng)商都要求進(jìn)入其網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)終端空間射頻性能要按照CTIA 標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行測(cè)試，TRP、TRS要滿(mǎn)足一定的限值要求。對(duì)于傳統(tǒng)的單天線(xiàn)系統(tǒng)及其移動(dòng)終端而言，在傳統(tǒng)的吸波暗室中進(jìn)行TRP、TRS 等指標(biāo)的測(cè)試，隨著目前長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE，Long Term Evolution)等系統(tǒng)即將產(chǎn)業(yè)化，傳統(tǒng) 單天線(xiàn)系統(tǒng)和設(shè)備將會(huì)逐漸過(guò)度為帶有多輸入多輸出(ΜΙΜ0，Multiple Input Multiple Output)多天線(xiàn)技術(shù)的通訊設(shè)備和通訊終端，傳統(tǒng)吸波暗室無(wú)法對(duì)多天線(xiàn)終端的空間性能 進(jìn)行相應(yīng)通訊性能的評(píng)估，需要在傳統(tǒng)吸收暗室的基礎(chǔ)上添加新設(shè)備來(lái)組成新的吸波暗 室，才能對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行相關(guān)通訊性能的測(cè)試，從而評(píng)估MIMO系統(tǒng)和移動(dòng)終端天線(xiàn)的空間 性能。遺憾的是，由于目前的多天線(xiàn)系統(tǒng)尚處于研究階段，并不存在相關(guān)的測(cè)試系統(tǒng)，相關(guān) 的測(cè)試方法也均停留在理論階段。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種對(duì)于多天線(xiàn)系統(tǒng)(多天線(xiàn)待測(cè)設(shè)備) 進(jìn)行空間性能測(cè)試的天線(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)，以及基于所述測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，能對(duì)多天線(xiàn)系統(tǒng) 的移動(dòng)終端進(jìn)行通訊性能指標(biāo)的測(cè)試，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單且成本較低。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的—種天線(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)，包括信號(hào)發(fā)射模擬器(基站模擬器)、信道仿真器和吸波暗 室；所述吸波暗室中設(shè)置有兩根以上的天線(xiàn)，各天線(xiàn)通過(guò)所述信道仿真器連接于所述信號(hào) 發(fā)射模擬器，用于向待測(cè)試設(shè)備提供兩路以上的發(fā)射信號(hào)；其中，所述兩根以上的天線(xiàn)位于 以所述待測(cè)試設(shè)備置放位置為球心的球面上。優(yōu)選地，所述兩根以上的天線(xiàn)的數(shù)目大于或等于信道模型的徑的數(shù)目。優(yōu)選地，所述信道模型為空間信道模型SCM、或擴(kuò)展空間信道模型SCME、或歐洲未 來(lái)通訊標(biāo)準(zhǔn)Winner I或Winner II定義的信道模型。優(yōu)選地，所述兩根以上的天線(xiàn)為極化天線(xiàn)時(shí)，同一天線(xiàn)位置上置放有相互正交的兩根天線(xiàn)。 優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括信號(hào)映射單元，用于將所述信道仿真器輸出的無(wú)線(xiàn)信號(hào)分別映射到相應(yīng)的天線(xiàn) 上。優(yōu)選地，所述信號(hào)發(fā)射模擬器為基站模擬器。一種基于前述測(cè)試系統(tǒng)的天線(xiàn)測(cè)試方法，在所述信號(hào)發(fā)射模擬器中設(shè)置測(cè)試用的 一個(gè)以上的信道模型，所述方法包括所述信號(hào)發(fā)射模擬器在所述一個(gè)以上的信道模型中選取一個(gè)信道模型，按選取的 信道模型發(fā)射無(wú)線(xiàn)信號(hào)，經(jīng)所述信道仿真器的仿真處理后，通過(guò)所述吸波暗室中的天線(xiàn)發(fā) 射出經(jīng)仿真處理的無(wú)線(xiàn)信號(hào)；設(shè)于所述吸波暗室中的待測(cè)試設(shè)備接收各天線(xiàn)的發(fā)射信號(hào)后進(jìn)行處理，并輸出處
理結(jié)果。優(yōu)選地，所述信道模型為SCM、或SCME、或Winner I或Winner II定義的信道模型。優(yōu)選地，所述測(cè)試系統(tǒng)中包括信號(hào)映射單元時(shí)，所述信號(hào)映射單元將所述信道仿 真器處理后的無(wú)線(xiàn)信號(hào)分別映射到所述吸波暗室中的天線(xiàn)上。優(yōu)選地，所述信號(hào)發(fā)射模擬器為基站模擬器，以所述信道模型中設(shè)定的時(shí)間間隔 發(fā)射無(wú)線(xiàn)信號(hào)，所述吸波暗室中的天線(xiàn)按所述信道模型中設(shè)定的空間位置進(jìn)行分布。本發(fā)明中，通過(guò)在吸波暗室中設(shè)置多根測(cè)試天線(xiàn)，而對(duì)應(yīng)設(shè)置基站模擬器、信道模 擬器等信號(hào)發(fā)射元件，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際系統(tǒng)中無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射的模擬，并通過(guò)吸波暗室中的天線(xiàn) 發(fā)送給待測(cè)試設(shè)備(移動(dòng)終端)，待測(cè)試設(shè)備根據(jù)所接收到的無(wú)線(xiàn)信號(hào)，進(jìn)行相關(guān)的解碼處 理，同時(shí)輸出相應(yīng)的處理結(jié)果。測(cè)試人員根據(jù)待測(cè)試設(shè)備輸出的測(cè)試結(jié)果，即可確定待測(cè)試 設(shè)備在各種通訊條件下的無(wú)線(xiàn)信號(hào)處理性能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)試設(shè)備的通訊性能指標(biāo)的測(cè) 試。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單且成本較低，能快捷方便地對(duì)待測(cè)試設(shè)備進(jìn)行通訊性能指標(biāo)的測(cè)試。


圖1為本發(fā)明多天線(xiàn)系統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下舉實(shí)施例并參照附圖，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1為本發(fā)明多天線(xiàn)系統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本發(fā)明 多天線(xiàn)系統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)包括信號(hào)發(fā)射模擬器10、信道仿真器11和吸波暗室(Anechoic Chamber) 12;吸波暗室12中設(shè)置有兩根以上(N根)的天線(xiàn)(測(cè)試天線(xiàn))15，各測(cè)試天線(xiàn) 15通過(guò)信道仿真器11連接于信號(hào)發(fā)射模擬器10，用于向待測(cè)試設(shè)備(DUT，Device Under Test) 14提供與天線(xiàn)數(shù)目相同的無(wú)線(xiàn)信號(hào)(發(fā)射信號(hào))；其中，N根測(cè)試天線(xiàn)15位于以待測(cè) 試設(shè)備14置放位置為球心的球面上。測(cè)試天線(xiàn)15最佳的置放方式為，測(cè)試天線(xiàn)15位于以 待測(cè)試設(shè)備14為圓心的圓周上，測(cè)試天線(xiàn)15與待測(cè)試設(shè)備14位于同一平面內(nèi)，通常為水 平平面上。本發(fā)明中，吸波暗室12是由吸波材質(zhì)組成的具有一定空間的密閉容器，具體的，其不受外在無(wú)線(xiàn)信號(hào)的干擾，例如吸波暗室12的吸波材質(zhì)外表面設(shè)置有金屬罩，以避免外 部已存在的無(wú)線(xiàn)信號(hào)對(duì)該吸波暗室12內(nèi)密閉空間的信號(hào)干擾。吸波材質(zhì)會(huì)對(duì)到達(dá)吸波暗 室12的吸波壁上的無(wú)線(xiàn)信號(hào)基本完全吸收，不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)的反射，以使對(duì)待測(cè)試設(shè)備14的 測(cè)試影響到達(dá)最低程度。本發(fā)明中，主要是針對(duì)多天線(xiàn)系統(tǒng)中的待測(cè)試設(shè)備進(jìn)行的通訊性能測(cè)試，因此，其 中的信道仿真器11具體為MIMO信道仿真器，即能實(shí)現(xiàn)多路無(wú)線(xiàn)信的模擬信道，以達(dá)到實(shí)際 無(wú)線(xiàn)信號(hào)傳輸中的信道特性。該信道仿真器可通過(guò)市售的信道仿真器，由于其不是本發(fā)明 測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)，因此不作贅述。本發(fā)明中，信號(hào)發(fā)射模擬器10具體為基站模擬器(Base Station Emulator)，該 器件的主要作用是如何實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)信號(hào)的發(fā)射，具體的，可將測(cè)試序列(測(cè)試用的測(cè)試數(shù)據(jù)) 通過(guò)信號(hào)發(fā)射模擬器10形成相應(yīng)的無(wú)線(xiàn)信號(hào)，通過(guò)MIMO信道仿真器11輸出至吸波暗室12 中的測(cè)試天線(xiàn)15上，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)信號(hào)的模擬。基站模擬器也可通過(guò)市售的基站模擬器來(lái) 實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明中，基站模擬器10中存儲(chǔ)有信道模型，這些信道模型包括但不限于空間信 道模型(SCM，Space Channel Model)、或擴(kuò)展空間信道模型(SCME，Space Channel Model Extension)、或歐洲未來(lái)通訊標(biāo)準(zhǔn)Winner I或Winner II定義的信道模型?；灸M器10 根據(jù)信道模型的相關(guān)屬性，按一定的時(shí)延間隔發(fā)射相應(yīng)的無(wú)線(xiàn)信號(hào)；同時(shí)，根據(jù)這些信道模 型的空間屬性，設(shè)定吸波暗室12中的測(cè)試天線(xiàn)15位置，具體的，可按一定的角度排列這些 測(cè)試天線(xiàn)15。如圖1所示，本發(fā)明多天線(xiàn)系統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)還包括信號(hào)映射單元13，用于將信道 仿真器11輸出的無(wú)線(xiàn)信號(hào)分別映射到相應(yīng)的天線(xiàn)上。吸波暗室12中測(cè)試天線(xiàn)15的數(shù)目為N，N應(yīng)該等于或大于所使用的信道模型的徑 (主徑或簇)的數(shù)目。測(cè)試天線(xiàn)15位于以待測(cè)試設(shè)備14為球心的球面上，這樣，各測(cè)試天 線(xiàn)15同時(shí)發(fā)射無(wú)線(xiàn)信號(hào)時(shí)，能保證這些無(wú)線(xiàn)信號(hào)能同時(shí)被待測(cè)試設(shè)備14所接收，保證了待 測(cè)試設(shè)備多天線(xiàn)接收的通訊性能的測(cè)試。本發(fā)明中，信道模型的徑的數(shù)目為6或8，所以?xún)?yōu)化的單極化測(cè)試天線(xiàn)數(shù)目N為6 或8。對(duì)于雙極化測(cè)試天線(xiàn)而言，在同一天線(xiàn)位置上配置有相互正交的兩根根極化天線(xiàn)即 可，天線(xiàn)的極化方向包括垂直極化、水平極化以及45度角極化等。測(cè)試天線(xiàn)為雙極化測(cè)試 天線(xiàn)時(shí)，所需要的測(cè)試天線(xiàn)數(shù)N的優(yōu)化值對(duì)應(yīng)為6X2或8X2根，即12或16根。暗室中的 測(cè)試天線(xiàn)數(shù)目可以等于但不限于此優(yōu)化值。具體的，本發(fā)明中的雙極化天線(xiàn)，可以是垂直極 化或水平極化天線(xiàn)或者交叉極(X極化)化天線(xiàn)中的極化方向正交的兩天線(xiàn)。本發(fā)明中，可將待測(cè)試設(shè)備14置于吸波暗室12的中心，這樣方便測(cè)試天線(xiàn)15在 吸波暗室12中的分布。本發(fā)明圖1所示的吸波暗室12的形狀并非用于限定，可以是任何 具有密閉空間的形狀，如半球形等。以下對(duì)基于圖1所示的多天線(xiàn)系統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)的多天線(xiàn)測(cè)試方法進(jìn)行闡述?；拘盘?hào)模擬器用來(lái)模擬基站的發(fā)射信號(hào)，輸出M路基站發(fā)射信號(hào)，即M根基站天 線(xiàn)的發(fā)射信號(hào).基站模擬器的輸出信號(hào)輸入至信道模擬器，以模擬基站信號(hào)通過(guò)空間信道 的情況，信道模擬器輸出N路信號(hào)，N路信號(hào)輸出至吸波暗室中的N根測(cè)試天線(xiàn)。其中，信 道模擬器輸出的N路信號(hào)與N根測(cè)試天線(xiàn)之間以一定的映射關(guān)系進(jìn)行映射。N根測(cè)試天線(xiàn)
5對(duì)信號(hào)進(jìn)行空間發(fā)送，待測(cè)試設(shè)備位于暗室中心，N根測(cè)試天線(xiàn)以一定的規(guī)則排列于以DUT 為球心的球形圓周上，DUT接收來(lái)自空間的信號(hào)，并對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行處理，或通過(guò)電纜線(xiàn)傳 出進(jìn)行后處理，對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行驗(yàn)證，從而完成OTA測(cè)試。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種天線(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)，包括信號(hào)發(fā)射模擬器、信道仿真器和吸波暗室；其特征在于，所 述吸波暗室中設(shè)置有兩根以上的天線(xiàn)，各天線(xiàn)通過(guò)所述信道仿真器連接于所述信號(hào)發(fā)射模 擬器，用于向待測(cè)試設(shè)備提供兩路以上的發(fā)射信號(hào)；其中，所述兩根以上的天線(xiàn)位于以所述 待測(cè)試設(shè)備置放位置為球心的球面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述兩根以上的天線(xiàn)的數(shù)目大于或 等于信道模型的徑的數(shù)目。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述信道模型為空間信道模型SCM、 或擴(kuò)展空間信道模型SCME、或歐洲未來(lái)通訊標(biāo)準(zhǔn)Winner I或Winner II定義的信道模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述兩根以上的天線(xiàn)為極化天線(xiàn)時(shí)， 同一天線(xiàn)位置上置放有相互正交的兩根極化天線(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括信號(hào)映射單元，用于將所述信道仿真器輸出的無(wú)線(xiàn)信號(hào)分別映射到相應(yīng)的天線(xiàn)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)發(fā)射模擬器為基 站模擬器。
7.一種基于權(quán)利要求1測(cè)試系統(tǒng)的天線(xiàn)測(cè)試方法，其特征在于，在所述信號(hào)發(fā)射模擬 器中設(shè)置測(cè)試用的一個(gè)以上的信道模型，所述方法包括所述信號(hào)發(fā)射模擬器在所述一個(gè)以上的信道模型中選取一個(gè)信道模型，按選取的信道 模型發(fā)射無(wú)線(xiàn)信號(hào)，經(jīng)所述信道仿真器的仿真處理后，通過(guò)所述吸波暗室中的天線(xiàn)發(fā)射出 經(jīng)仿真處理的無(wú)線(xiàn)信號(hào)；設(shè)于所述吸波暗室中的待測(cè)試設(shè)備接收各天線(xiàn)的發(fā)射信號(hào)后進(jìn)行處理，并輸出處理結(jié)
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)試方法，其特征在于，所述信道模型為SCM、或SCME、或 Winner I或Winner II定義的信道模型。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的測(cè)試方法，其特征在于，所述測(cè)試系統(tǒng)中包括信號(hào)映射單 元時(shí)，所述信號(hào)映射單元將所述信道仿真器處理后的無(wú)線(xiàn)信號(hào)分別映射到所述吸波暗室中 的天線(xiàn)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測(cè)試方法，其特征在于，所述信號(hào)發(fā)射模擬器為基站模擬 器，以所述信道模型中設(shè)定的時(shí)間間隔發(fā)射無(wú)線(xiàn)信號(hào)，所述吸波暗室中的天線(xiàn)按所述信道 模型中設(shè)定的空間位置進(jìn)行分布。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種天線(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)，包括信號(hào)發(fā)射模擬器、信道仿真器和吸波暗室；吸波暗室中設(shè)置有兩根以上的天線(xiàn)，各天線(xiàn)通過(guò)信道仿真器連接于信號(hào)發(fā)射模擬器，用于向待測(cè)試設(shè)備提供兩路以上的發(fā)射信號(hào)；其中，兩根以上的天線(xiàn)位于以待測(cè)試設(shè)備置放位置為球心的球面上。本發(fā)明同時(shí)公開(kāi)了一種基于前述測(cè)試系統(tǒng)的天線(xiàn)測(cè)試方法，在信號(hào)發(fā)射模擬器中設(shè)置測(cè)試用的一個(gè)以上的信道模型。在一個(gè)以上的信道模型中選取一個(gè)信道模型，按選取的信道模型發(fā)射無(wú)線(xiàn)信號(hào)，經(jīng)信道仿真器的仿真處理后，通過(guò)吸波暗室中的天線(xiàn)發(fā)射出經(jīng)仿真處理的無(wú)線(xiàn)信號(hào)；設(shè)于吸波暗室中的待測(cè)試設(shè)備接收各天線(xiàn)的發(fā)射信號(hào)后進(jìn)行處理，并輸出處理結(jié)果。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單且成本較低。
文檔編號(hào)H04B7/04GK102136873SQ201010102830
公開(kāi)日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者禹忠, 郭陽(yáng) 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司