一种基于多馈源紧缩场的5G设备OTA测量系统及方法与流程

专利2025-04-04  9


本发明属于sub6g和毫米波5g设备ota测量的,具体涉及一种基于多馈源紧缩场的5g设备ota测量系统及方法。


背景技术:

1、5g技术的不断发展主要源于移动数据需求的持续增长。随着当今互联网的快速发展,越来越多的移动设备将接入到移动网络,新业务和新应用不断涌现并更新。移动宽带用户数量大量增长,数据流量的激增给网络带来严峻的挑战。首先,从目前移动通信网络的发展来看,容量难以支撑上千倍的流量增长,网络能耗和成本难以承受;为了提高网络容量,必须对每个网络进行高效的管理,提高用户体验。为了解决上述挑战,满足日益增长的移动通信需求,开发新一代5g通信网络势在必行。

2、随着5g设备的快速发展,5g设备ota准确、快速的测量越来越重要,以基站为例,对于传统基站而言,天线与rru模块是相互分离的;但对于5g有源基站而言,天线与rru模块集成在一起,因此对于5g有源基站,一体化ota测量方法才能有效反映整体性能指标。尤其发展到了毫米波频段,频段更高,设备尺寸更小,电磁干扰问题更加突出,拆分会更困难,因此只能采用一体化ota测量方案。

3、在5g设备的ota测量中,常规测量方法有普通远场和近场以及紧缩场三种类型的测量场地。远场测量距离需要满足最短测量距离条件,其中d为被测天线口径,λ为被测天线波长,从上式可以看出测量距离与频率呈正比,越高的频率往往需要越远的测量距离,5g频段的ota测量在常规远场建设空间有限的情况下将会受到限制,很难适应实验室或产线对空间的要求,而紧缩场测量是一种利用馈源和反射面性能和位置关系实现平面波测量条件的方法,紧缩场技术是指在设备射频特性测量中,利用电磁波的反射原理,通过反射面技术来获得满足测量要求的近似均匀平面波照射条件,从而达到缩短测量距离目的的测量技术,紧缩场的幅度和相位均达到设备测试对平面波照射环境的基本要求。利用偏焦多馈源技术可实现测试样品同一角度的多通道快速测量,以电切换代替机械扫描,从而提高扫描速度,提升测试效率。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本发明提供了一种基于多馈源紧缩场的5g设备ota测量系统及方法。所述测量系统运行在微波暗室内,包括5g设备和紧缩场ota测量系统,所述紧缩场ota测量系统包括反射面、馈源、测试转台、信号源、频谱分析仪、综测仪、主控计算机;测量系统通过紧缩场中焦点馈源与偏焦馈源阵列形成多个指向的静区,且多个静区互相叠加,而5g设备测试时放置于静区内,通过多馈源阵列位置与静区指向的严格对应关系,利用多馈源射频网络快速切换进行数据采集,从而替代传统依靠测试转台机械旋转进行数据采集。

2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

3、一种基于多馈源紧缩场的5g设备ota测量系统,所述测量系统运行在微波暗室内,所述测量系统包括5g设备、反射面、馈源、测试转台、信号源、频谱分析仪、综测仪和主控计算机;

4、5g设备包括基站、手机、平板以及笔记本中的任意一种终端设备;

5、反射面、馈源、测试转台、信号源、频谱分析仪、综测仪和主控计算机共同组成紧缩场ota测量系统,所述馈源为多馈源箱形式,包括3只24-44ghz馈源、1只6-24ghz馈源、1只40-60ghz馈源和1只60-90ghz馈源,均为线极化馈源,3只24-44ghz馈源分别位于反射面的焦点、负偏焦l1位置和正偏焦l2位置,l1和l2绝对值相等;40-60ghz馈源以及60-90ghz馈源间隔插入水平排列的3只带内24-44ghz馈源,且40-60ghz馈源水平左偏l3,60-90ghz馈源水平右偏l4,6-24ghz馈源在反射面的焦点垂直方向上偏焦 l5,l1~l5取值在1°~5°;馈源发射球面波经由反射面在馈源顶部后方的测试转台区域形成圆柱形平面波区域,即静区;

6、所述测试转台用于架设5g设备;

7、所述信号源用于连接馈源进行5g设备上行信号发射;

8、所述频谱分析仪用于连接馈源进行5g设备下行信号接收;

9、所述综测仪用于连接馈源进行5g设备上下行信号交互测试;

10、所述主控计算机采用标准工业控制计算机,用于通过交换机接收信号源、频谱分析仪、综测仪的数据,对所述测量系统进行时序控制、数据采集和分析;

11、所述微波暗室用于提供无反射测试环境。

12、进一步的,所述反射面为单旋转抛物面,测量频率覆盖整个微波频段。

13、进一步的,所述馈源采用含射频网络的多馈源箱形式,且多个馈源均采用双极化馈电方式。

14、进一步的,所述5g设备为基站时,所述测试转台采用u型转台,u型转台所述包括方位轴和俯仰轴,所述5g设备为手机、平板以及笔记本时,所述测试转台为挂载式转台,所述挂载式转台包括方位轴和极化轴。

15、进一步的,通过多馈源箱内射频网络与信号源、频谱分析仪和综测仪的连接实现5g设备带内和带外自动化测试。

16、进一步的,通过馈源在垂直于反射面轴线的平面内横向偏焦实现静区偏转。

17、另一方面,本发明还提供一种基于多馈源紧缩场的5g设备ota测量方法,应用于前述装置,包括如下测试步骤:

18、步骤1、完成测量系统中射频电缆和控制电缆的连接;

19、步骤2、将5g设备安装至测试转台;

20、步骤3、开启测量系统中的仪器设备并完成预热;

21、步骤4、配置5g设备工作模式和参数,配置各仪器设备测试参数;

22、步骤5、开启测试,将测试转台旋转至l2角度,主控计算机判断测试转台位置后控制射频链路依次切换至负24~44ghz偏焦馈源、焦点馈源和正偏焦馈源完成0°、l2和2×l2角度数据采集,同样测试转台快速旋转至4×l2完成3×l2、4×l2和5×l2数据采集,直至完成0~360°或±180°方位切面数据采集;

23、步骤6、控制测试转台俯仰轴或极化轴运动,重复步骤5完成球面数据采集。

24、本发明的有益效果在于:

25、本发明多馈源紧缩场的5g设备ota测量系统可以在较小空间内实现更大尺寸设备测量,相比传统远场具有更低链路损耗,且多馈源紧缩场采用馈源偏焦技术,在不降低静区质量条件下利用多馈源电切换数据采集代替测试转台机械旋转实现高效数据采集。



技术特征:

1.一种基于多馈源紧缩场的5g设备ota测量系统,所述测量系统运行在微波暗室(9)内,其特征在于,所述测量系统包括5g设备(1)、反射面(2)、馈源(3)、测试转台(4)、信号源(5)、频谱分析仪(6)、综测仪(7)和主控计算机(8);

2.根据权利要求1所述的一种基于多馈源紧缩场的5g设备ota测量系统,其特征在于,所述反射面(2)为单旋转抛物面,测量频率覆盖整个微波频段。

3.根据权利要求2所述的一种基于多馈源紧缩场的5g设备ota测量系统,其特征在于,所述馈源(3)采用含射频网络的多馈源箱形式,且多个馈源(3)均采用双极化馈电方式。

4.根据权利要求3所述的一种基于多馈源紧缩场的5g设备ota测量系统,其特征在于,所述5g设备(1)为基站时,所述测试转台(4)采用u型转台,u型转台所述包括方位轴和俯仰轴,所述5g设备(1)为手机、平板以及笔记本时,所述测试转台(4)为挂载式转台,所述挂载式转台包括方位轴和极化轴。

5.根据权利要求4所述的一种基于多馈源紧缩场的5g设备ota测量系统,其特征在于,通过多馈源箱内射频网络与信号源(5)、频谱分析仪(6)和综测仪(7)的连接实现5g设备(1)带内和带外自动化测试。

6.根据权利要求5所述的一种基于多馈源紧缩场的5g设备ota测量系统,其特征在于,通过馈源(3)在垂直于反射面(2)轴线的平面内横向偏焦实现静区偏转。

7.一种基于多馈源紧缩场的5g设备ota测量方法,应用于权利要求1-6任一项所述的一种基于多馈源紧缩场的5g设备ota测量系统,其特征在于,包括如下测试步骤:


技术总结
本发明涉及一种基于多馈源紧缩场的5G设备OTA测量系统及方法,所述测量系统运行在微波暗室内,包括5G设备和紧缩场OTA测量系统,所述紧缩场OTA测量系统包括反射面、馈源、测试转台、信号源、频谱分析仪、综测仪、主控计算机;测量系统通过紧缩场OTA测量系统中焦点馈源与偏焦馈源阵列形成多个指向的静区,且多个静区互相叠加,而5G设备测试时放置于静区内,该发明通过多馈源阵列位置与静区指向的严格对应关系,利用多馈源射频网络快速切换进行数据采集,从而替代传统依靠测试转台机械旋转进行数据采集。本发明能够在保证静区质量条件下提升5G设备OTA测量效率。

技术研发人员:陈海波,李晓峰,李德军,宁宗贺
受保护的技术使用者:北京中测国宇科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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