OTA移动台空中射频性能标准与测试

移动台空中射频性能标准与测试

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内容提要

OTA测试的意义

OTA测试技术

CTIA的OTA 标准

中国通信行业的OTA标准

OTA测试的意义

以往的峰值等效全向辐射功率（Effective Isotropic Radiated Power EIRP）不能很好体现移动台的空中射频性能（在某个方向上的最大值）

与发射性能相比，接收性能同样重要

话音质量差，中断通话

接收机的带内噪声或发射机的杂散信号干扰接收机

实际应用中，操作者对移动台接收性能影响

需要测量三维空间射频性能，需要考虑人体的影响

OTA－Over The Air（空中性能测试），与传导测试相对应，空间三维测量基于空中接口

三维测量

着重测试终端与基站之间的通信性能

并考虑使用者对EUT的影响

2001年CTIA－Cellular Telecommunication & Internet Association 开始制订移动终端OTA 性能测试规范《CTIA Test Plan for Mobile Stations RF Power and Receiver Performance 》。2005年4月出版了2.1版本

根据2.1版本要求，OTA需要进行以下项目测试：

TRP－Total Radiated Power总辐射功率

NHPRP－Near Horizontal Part Radiated Power 接近水平面部分的辐射功率TIS－Total Isotropic Sensitivity总全向灵敏度

NHPIS－Near Horizontal Part Isotropic Sensitivity 接近水平面部分的全向灵敏度

2.1版本要求分别在自由空间和人头模型下进行测试。

传统传导测试方法

没有考查终端天线的性能

无法衡量终端空中性能

无法评价靠近人头实际使用时的性能

有些手机没有射频口

2维测试方法

测量不确定度大

已知辐射模式的EUT－单极化天线

辐射模式完全未知的EUT－双极化天线

不能进行空间三维评估

国际发展趋势

由CTIA发起，首先在北美，现在正影响全世界的无线终端认证，在用户中有很高的认同度

自2004年8月开始，移动终端申请北美的PCS型号审核协调委员会(PTCRB)认证，必须通过OTA测试(TRP、TIS)

网络运营商要求进行OTA测试

其它无线便携终端如蓝牙设备、WLAN设备也将需要进行TRP和TIS测试,现在WIFI Alliance WCC正在制定规范

市场——用户购买有CTIA认证的产品

TRP和TIS要求在CTIA授权测试实验室（CATL）中测试

通过测试，允许贴上CTIA认证标志

国内趋势

市场竞争加剧

手机质量问题

用户的投诉

发射和接收能力与用户日常应用息息相关

SAR测试－与OTA相互制约

质量差很多时候是天线问题

YD标准正在报批

手机厂商促进手机质量的提高

手机实用性：发射和接收能力，消费者的亲身感受

手机性能差的原因——很多时候是天线与放大器之间匹配不好

产品上市前，对它的辐射和接收特性准确地了解

提高用户对品牌的认同度，提高市场份额，竞争中取胜

天线设计制造商：

明确天线的各种性能指标参数：增益、效率、辐射模式图（无源测试）

明确手机配上天线后的设计效果（有源测试）

消费者：

买的放心

OTA测试技术

Probe Array

Controller

High Performance

CMU 200

Provided by

Customer

250KHz-6GHz

Signal Generator

SMT06/E4428C RF Unit

Amplifier and Mux

AMTU

Active

Measurement

Unit

Azimuth

Turntable

Controller

Probe Array Control

典型的近场测试系统（PROBES x 48）

典型的近场测试系统（RF单元及有源测试单元）

校准喇叭

校准偶极子

环天线

CTIA的OTA 标准

CTIA OTA 测试介绍

CTIA OTA测试规范：《CTIA Test Plan for Mobile Station OTA Performance》包含Radiated RF Power and Receiver Performance射频辐射功率和接收机性能。2001年出版第一版，最新为2005年4月的2.1版

CTIA由运营商、实验室和制造商成员联合发起

CTIA 认证最初在北美，现在正影响着全世界的无线终端认证

自愿，非强制

是国外用户购买无线终端设备主要参考的一个认证标准

现在还没有限值要求，会在以后的版本中添加，但是北美一些运营商有自己的要求

CTIA OTA测试规范的主要内容

简介

测试内容和测试系统

路径校准

暗室性能测试－纹波测试

射频辐射功率测量

接收机灵敏度测量

测量不确定度