多模式多天线测试系统2015 - Feitukeji (Tianjin) Co Ltd 天津飞图.PDF

多模式多天线测试系统 天津飞图科技有限公司 2015 多天线测试系统介绍 随着即将到来的LTE 研发热潮，传统的单天线测试系统已经不能满足日益增长的研发测试需要 了。这主要由以下几个原因决定： 1. 智能手机的趋势会是多模，现有的只是GSM 四频加WCDMA 双频，以后很可能再加上TD 双频和LTE 三频。 2. 第一批LTE 牌照已经授予LTE-TDD，不久的将来，也会扩展到LTE-FDD。 3. 智能手机除了手机天线外，蓝牙，WiFi，GPS 等天线均成为了标配。 4. 不排除运营商对头手模型对手机方向图和TRP/TIS 影响的评估。 综上，为了保证研发项目的质量，每调试一个天线，都需要对整体的影响做评估，包括自由空间， 头模型影响，头手模型影响，数据模式头手模型的影响。这样来看，对测试时间和测试任务量的需求 会成倍的增加。 上图记录了从2009 年开始到2013 年的一个手机的全部评估测试时间的平均值变化曲线，从图中 可以看出2008 年主要以GSM 双频为主，09 年主打四频开始测试时间已经成倍增加，到2013 年，一 款主流的智能手机，需要测试GSM 四频，WCDMA 四频。预计2014 年，随着LTE 市场的慢慢兴起， 测试时间还需要大幅增加。天津飞图科技一直致力于测试时间的减少。目前在单天线测试系统上能达 到的稳定结果的最快测试时间如下表： 针对日益提高的测试时间需求，我们研发了多天线测试系统，这种系统最早由Satimo 提出，目 前国外同业中，只有ETS 准备推出类似系统。天津飞图科技自2012 年中开始多天线测试系统的研发 立项，经多轮测试和验证，将于2013 年10 月推出多天线测试系统PR24。 该测试系统具有23 个内嵌式测试天线，每一个天线都可进行水平极化、垂直极化的相应切换， 在选配相应移相器后，还可工作于左旋圆极化波与右旋圆极化模式，为导航天线以及导航接收机的快 速测试提供了可能。 发射/接收测试天线为改良型高增益 Vivaldi 天线，可提供双线极化发射和接收，线极化纯度高达 30 以上，工作于左旋圆极化波和右旋圆极化模式下的时候，圆极化轴比可小于0.3，在1221, 1575, 2.4G 三个频点的圆极化纯度高于宽频对数螺旋天线。 标准型高度4.3 米，宽度4.1m，厚度0.9 米。探头距待测天线距离为 1.6m。根据远场公式可得 300mm 的待测天线可支持至2.6GHz 的远场距离，这也是LTE-TDD Band41 的工作最高频率。因为 测试距离满足远场标准是通过CTIA 测试不确定性的重要环节（采用不确定性累积法），对LTE Band41 这种高频率测试，该测试系统依然完全满足远场测试要求。 紧缩A 型高度3.8 米，宽度3.8 米，厚度0.9 米，探头距离待测天线为1.5m，可放置于4m*4m*3.5m 暗室内，提供标准24 探头测试功能，除LTE Band41 远场标准稍微不满足外，其余频段均满足远场测 试要求。 紧缩B 型高度2.8 米，宽度2.8 米，厚度0.8 米，探头距离待测天线为 1.0m，可放置于3m*3m*3m 暗室内，提供12 探头测试功能，可满足大部分30 度步长的测试要求，由于对暗室高度只有3m 要求， 故适应于大部分办公室空间。 该测试系统的优点为： 1. 减少了机械的移动，降低潜在的机械性能维护。 2. 提高了系统测试数据的可重复性。 3. 直接采用远场距离扫描，消除了探头补偿带来的转换误差。 在我们公司的研发实验室，采用多天线测试系统后，测试速度和测试数据稳定性有了很大的提高。 数据表明，测试速度不同程度的提高了70%~20%，测试数据稳定性由+/-0.4dB 提高到+/-0.3dB。 我们还进行了大量的测试数据比对，多天线测试数据与单天线测试数据，在均采用远场方式进行的数 据比对中，增益变化 0.25dB，效率变化 0.2dB，对宽波束天线的波束宽度没有影响，对高增益天线 的测试结果显示波束宽度增大2%，-25dB 旁瓣测量电平值提高0.5dB。 TRP+TIS 测试时间 TRP 测试时间