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不了解OTA测试也敢说自己学过射频?

作者:RFsister创客射频空间 来源:RFID世界网 2018-09-04 10:31:07

摘要:RF OTA (Over The Air )测试会模拟产品的无线信号在空气中的传输场景,而此种测试方式,可将产品内部辐射干扰、产品结构、天线的因素、射频芯片收发算法、甚至人体影响等因素考虑进去,是一种在自由空间验证无线产品空口性能的综合性测试方法,非常接近产品实际使用场景。

关键词:OTA[0篇]  射频识别[300篇]  

 

  一、什么是OTA测试?

  OTA测试是与RF传导测试相对应的,但与大家经常接触的RF传导有一些差异。

  从连接控制方式看:

  RF传导测试,是通过射频线将DUT直连到测试仪表的连接方式实现,如果有测试仪表就较容易实现。

  而OTA测试,是通过“over the air”方式实现与测试仪表连接,除了需要测试仪表,还需要有OTA chamber,以及实现控制DUT和测试仪表的OTA系统软件。

  RF OTA (Over The Air )测试会模拟产品的无线信号在空气中的传输场景,而此种测试方式,可将产品内部辐射干扰、产品结构、天线的因素、射频芯片收发算法、甚至人体影响等因素考虑进去,是一种在自由空间验证无线产品空口性能的综合性测试方法,非常接近产品实际使用场景。

  正因为较接近产品实际使用场景,很早以前,手机类产品或者智能可穿戴产品就已经对产品的无线OTA性能作了严格的要求。

  而随着物联网产品的无线化、智能化、多样化发展,以及对客户体验的逐步重视,一些非手机类厂商也逐渐对自家产品的无线性能的要求越来越高,也对自身产品做了一些OTA性能要求。

  图1为近场多探头OTA测试系统示意图,供参考。

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  图1

  二、为什么要进行OTA测试?

  对RF传导测试而言:

  1、RF传导测试无法将天线因素对整机性能的影响考虑在内,甚至无法完整验证出整机内部不同功能单元的干扰情况;

  2、 对于硬件上没有射频端口设计的产品,传导测试会存在误差;

  3、 传导测试无法验证产品无线空口性能;

  4、对手持式或者穿戴类产品,传导测试无法评估人体对产品无线性能影响。

  而对OTA测试:

  1、可完整验证从芯片到天线端各种因素对整机性能影响,甚至包括芯片收发算法对整机性能影响;

  2、可验证任意相关软硬件设计变更对整机性能的影响;

  3、通过OTA无源(passive)以及有源(active)测试为产品的整机无线性能优化提供依据及方向;

  4、为验证产品是否符合相关的认证要求以及某些厂商的企标要求提供依据。

  三、OTA测试主要测试了哪些参数?

  OTA测试主要分为有源测试和无源测试两种,下面来简单的说下这两种测试:

  1.无源测试 :

  无源测试侧重测试单天线,或者天线搭配整机的效率、增益、方向图、不圆度等辐射参数。此时的产品是处于未工作或者是说没有电源接入的状态。

  效率(Efficiency):天线辐射出去的功率与输入到天线馈电处的功率之比。一般来说,效率越高越好。

  增益(Gain):输入同等功率时,在空间方向上的某个位置与理想点源天线在此处的功率比值。对于部分产品来说,并不是增益越高越好,增益高会使得波瓣宽度变窄,从而方向性差。

  方向图(Radiation pattern):是指在离天线一定距离处,辐射场的相对场强(归一化模值)随方向变化的图形。

  图2为824MHz-890MHz的2D方向图

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  图2

  图3为824MHz的3D方向图

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  图3

  不圆度(Antenna pattern roundness):指在水平面方向图中,其最大或最小的电平值与平均值的偏差。

  2.有源测试:

  有源测试主要是测试整机产品在正常工作的状态下的总辐射功率和接收灵敏度。

  总辐射功率(TRP:Total Radiated Power):通过对整个辐射球面的发射功率进行积分并取平均得到。它反映整机的发射功率情况,跟产品在传导情况下的发射功率和天线辐射性能有关。

  接收灵敏度 ( TIS:Total Isotropic Sensitivity):反映在整个辐射球面无线产品接收灵敏度指标的情况。它反映了整机的接收灵敏度情况,跟产品的传导灵敏度和天线的辐射性能有关。

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