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MVG无线通信测试技术为5G商用保驾护航


作者:    时间:2019/4/16 22:12:38  来源:   

2019年是5G预商用元年。根据中国信息通信研究院日前发布的《5G产业经济贡献》预计,2020年至2025年期间,中国5G商用直接带动的经济总产出达10.6万亿元,直接创造的经济增加值达3.3万亿元。5G通过产业关联和波及效应间接带动GDP增长,从而为社会提供大量就业机会。

 

随着全球5G新空口(NR)移动通信标准的发布和推进,5G设备测试和测量技术的复杂性不断增加。从组件和芯片组到用户装配设备和基站,整个产业链都在寻求无缝解决方案来集成和测试他们的产品。而对于射频、微波测试测量行业而言,开发、优化满足5G NR标准的无线产品的设计、原型和部署,并快速可靠地推动产品面市是一个划时代的技术挑战,在加速5G落地上扮演着重要的角色。 

 

从技术角度来说,5G频谱效率将会是4G的5-15倍,峰值数据速率也将达到千兆比特每秒,包括毫米波、波束赋形、超宽带技术等在内的许多新技术应运而生,并需要通过符合5G NR标准的解决方案来进行测试与测量。MVG首席科学家Lars Foged认为,5G 设备和基站的测试和测量方法将显著不同于现有的方法。从测试角度来看,鉴于5G 设备中的射频 架构和所使用的更高的频段,以往在射频试验室通过同轴电缆进行的测试将由OTA (空中接口)测试方式取替,因为设备中将不再有任何物理连接器。除了天线测试之外,所有其它射频系统性能参数和无线资源参数也需要采用OTA 测试。且测试对象不仅是天线,而是升级到整个设备、整个系统。

 

MVG针对IoT 设备的OTA 测试系统MiniLAB 

  

此外,对于全球标准化机构和行业参与者而言,重点是以平面波生成作为基线,为间接远场测试方法定义测试步骤,例如用于紧缩天线测量室(CATR)和阵列系统的抛物面反射器。尽管这些系统因在测试未知设备时能给出“正确答案”而适用于性能测试,但近场系统仍然是用于研发目的的优选测试方法。近场测试可以利用天线系统的全3D行为,诊断便捷。而且,毫米波的近场测试方法是一项非常成熟的技术,市场对这项技术的兴趣也日渐增长。

 

作为5G无线测试测量领域的先行者,MVG 一直都是第?3?代?合作?伙伴?计划?(3GPP)电信标准化组织的主要参与者和贡献者。MVG同时积极参与有源天线(AAS) OTA测试工作组、空中MIMO(MIMO-OTA)测试工作组和新无线电(NR)5G研究工作组的工作。通过不断改进测量方法和技术,MVG满足日益复杂的研发测试要求。MVG的测试测量系统能帮助工程师避免重新设计所带来的高昂成本,从而优化产品,缩短产品面市时间。

 

MVG独特的多探头系统

 

MVG独特的多探头系统基于快速采样,并在设备周围的封闭表面上使用辐射近场的振幅和相位探针阵列。设备的远场性能由近场-远场变换来进行确定。而对设备的辐射幅度和相位的确切了解还可以让我们通过后处理,进一步检验设备的射频行为。基于此项技术的MVG测试系统已在全球客户生产基地得到成功部署,证明了其在支持5G设备开发方面的价值。

 

由于5G频率下的设备和系统的电尺寸增加,及测试时间的延长,对上述设备进行全面测试所需的采样成为用户的负担。与传统的单探头系统相比,MVG独特的多探头系统可更快捷地进行测试,使用户能够在更合理的时间范围内完全把握设备的特征,从而展开相应的研发活动。

 

MVG 用于毫米波OTA测试的StarLab 50 GHz系统

 

当将天线集成在较大的电子设备上时,如同手持式5G设备上集成的小型阵列一样,天线之间的耦合现象会明显改变设备性能。因此,所需的测试包括代表性和标准化的模型:手、头和躯干等,以了解最终的设备性能。新的测量后处理功能允许用户在这些场景中检验结果并更好地了解设备在不同场景的辐射特性,从而使研发工程师能优化产品开发。

 

其他后处理功能允许调查射频安全参数,比如吸波率。通过快速近场测试的研发,工程师可以确定设备是否会通过相比起来更加耗时且严格的一致性测试,让开发流程更加高效。       

 

紧缩天线测量室(CATR)

 

就间接远场测试解决方案而言,紧缩天线测量室(CATR)可能是基于平面波生成最常用的天线测量方法。在该系统中,由馈源辐射的球面波在称为静区(QZ)的测试区域中被适当形状的反射器校准成有限体积上的近似平面波。

 

过去,CATR一直是基站测试等高增益天线的首选解决方案。MVG系统的独特之处在于其高性能馈源,经过专门设计以在极宽的带宽内保持静区的高平面波纯度。 MVG设计的另一特色是对设备干扰最小化的定位器,这使得它也可用于测试较小的手持设备。

 

皇冠世界杯5G浪潮来袭。作为未来数字经济的基础,5G将颠覆传统产业发展模式,推动全产业链的发展。同时,5G给测试技术和系统带来更大的挑战和要求,可喜的是,像MVG这样的天线测试测量厂家不断创新研发,以更高效、灵活的交钥匙方案满足客户当前和未来需求,为5G的商用落地保驾护航。

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