通信工程師:MIMO OTA雙通道測(cè)試方法

1.傳導(dǎo)和輻射測(cè)試的結(jié)果

實(shí)際上，具有一定方向圖的接收天線模塊可看成是一個(gè)附加的相關(guān)組件，通常它會(huì)增加接收機(jī)輸入端數(shù)據(jù)流的相關(guān)性，因此會(huì)影響整個(gè)MIMO接收的性能。所以，我們希望的理想MIMO天線不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)流的相關(guān)性帶來任何附加的影響。

2.高效的MIMOOTA測(cè)試方法：雙通道測(cè)試方案

2G和3G中SISO的OTA測(cè)試是強(qiáng)制的，通常我們希望原有的天線暗室就可以直接滿足SISO和MIMO的應(yīng)用，也希望現(xiàn)有的SISOOTA測(cè)試系統(tǒng)可以方便地升級(jí)到MIMOOTA的測(cè)試。羅德與施瓦茨的雙通道測(cè)試法可以 方便地實(shí)現(xiàn)這樣的需求。

雙通道測(cè)量法是一種檢驗(yàn)MIMO設(shè)備OTA性能直接有效的方法。距離UE相同距離處，放置兩支雙極化、入射角可轉(zhuǎn)動(dòng)的測(cè)試天線，分別發(fā)射不同的MIMO下行信號(hào)。各種方位角和極化方式的組合，便可得到UE 天線的總體特征。如圖1所示，OTA暗室內(nèi)包含4個(gè)角度定位裝置：角定位器，兩支測(cè)試天線：ANTDL1,ANTDL2,呈10°（模擬鄉(xiāng)村）或90°夾角分布（模擬城市）；以及一支通信天線：ANTUL;此外，暗 室邊還有一個(gè)射頻接入板可允許5路射頻通道連接到暗室內(nèi)的天線；外部設(shè)備包括基站模擬器（R&SCMW500）和一個(gè)開關(guān)矩陣（R&SOSP130）。

3.MIMOOTA測(cè)量需要新的測(cè)量方法

在通信工程領(lǐng)域，高質(zhì)量的無線通信設(shè)備需要一個(gè)近似全向性的天線，OTA（天線性能測(cè)試）測(cè)試就是用來評(píng)估此天線的性能。如今，通信工程師OTA測(cè)試是無線設(shè)備認(rèn)證測(cè)試時(shí)的一個(gè)重要測(cè)試項(xiàng)目：在暗室環(huán)境中，得到輻射發(fā)射功 率和接收靈敏度的三維方向圖。目前，標(biāo)準(zhǔn)的OTA測(cè)試都是SISO模式（單輸入/單輸出），如主流的2G,3G和WLAN的802.11a,b,g等設(shè)備，其主要的測(cè)試指標(biāo)是TRP（總輻射功率）和TIS（總各向同性靈敏 度），采用的標(biāo)準(zhǔn)是CTIA或3GPP系列。

而現(xiàn)在，MIMO技術(shù)得到大量的采用，目的是提高數(shù)據(jù)應(yīng)用時(shí)的網(wǎng)絡(luò)性能。由于采用空分復(fù)用技術(shù)，分配頻譜的信道容量得以顯著提高，但是新的傳輸技術(shù)也帶來了新的測(cè)試要求。

2×2MIMO有兩路下行數(shù)據(jù)流，因而UE（用戶設(shè)備）需要兩支接收天線，為了達(dá)到最好的性能，我們希望接收天線之間的相關(guān)性盡量小，方便各自同時(shí)接收不同的數(shù)據(jù)流。為了評(píng)估整體接收天線的性能， 只是分別評(píng)估每支接收天線的性能是不夠的，MIMO設(shè)備的OTA性能測(cè)試需要在以下工作機(jī)制下進(jìn)行測(cè)量：

●發(fā)射分集工作模式（冗余數(shù)據(jù)流，提高接收靈敏度）。

●空分復(fù)用工作模式（多路數(shù)據(jù)流，提高吞吐量）。

LTE的調(diào)制解調(diào)器通常工作在室內(nèi)?？陀^存在的多徑效應(yīng)，讓它從各個(gè)角度實(shí)現(xiàn)多路接收，因此在OTA測(cè)試時(shí)，也需要對(duì)它進(jìn)行全三維的分析評(píng)估，即球面的測(cè)量方法提供了與真實(shí)工作情況相似的條件。

圖1 支持雙通道法的MIMO OTA測(cè)試系統(tǒng)TS8991方框圖

雙通道測(cè)試法也可以用來驗(yàn)證方向圖和負(fù)載阻抗可隨環(huán)境自適應(yīng)變化的智能天線。由于在測(cè)試過程中無需任何輔助射頻電纜連接到測(cè)試天線的端口，因此可以確保EUT天線的阻抗特征與實(shí)際使用情況完全一致。