Беспроводное определение характеристик фазированных антенных решеток и встраиваемых в корпус антенн (AiP)

Измерительная задача

Технология AiP даст клиентам преимущество в условиях непрерывно меняющейся технологической среды и заложит основу для инновационных антенных решений для 5G и других применений в миллиметровом диапазоне. Модули, использующие AiP, позволят уменьшить размеры антенны до минимума. Эти модули также будут содержать большое количество антенных элементов, что увеличит коэффициент усиления на излучение и позволит использовать более экономичные и энергоэффективные решения.

Однако когда производители микросхем сталкиваются с основными конструктивными ограничениями фазированных антенных решеток, возникают проблемы. Поскольку ВЧ-компоненты полностью интегрированы в автономный модуль, проводные испытания больше не осуществимы. Все требования к оптимизации и валидации модулей подразумевают эфирные испытания, проводимые на этапе комплексных испытаний, интеграции и производства. Формирование диаграммы направленности (луча) в диапазоне миллиметровых волн требует точных, надежных и эффективных решений.

Решение компании Rohde & Schwarz

Система испытания антенн R&S®ATS1000 представляет собой решение на базе экранированной камеры, предназначенное для диверсифицированного рынка антенных испытаний, в частности, для тестирования входных каскадов фазированных антенных решеток с высокой степенью интеграции. Характеристики каждого отдельного элемента фазированной антенной решетки также могут быть определены с помощью ПО R&S®AMS32. Система R&S®ATS1000 обеспечивает выполнение всех требований к измерению трехмерной диаграммы направленности антенны и определению характеристик антенной системы AiP. Система выполняет быстрые и надежные измерения непосредственно в условиях дальней зоны в полностью безэховой камере в широком диапазоне частот от 18 ГГц до 87 ГГц.

В дополнение к R&S®ATS1000, для определения таких OTA-параметров AiP-систем, как мощность TRP, мощность EiRP и трехмерная ДН, доступны разнообразные современные контрольно-измерительные приборы компании Rohde & Schwarz. Примером может служить прибор R&S®ZNA, высококачественный векторный анализатор цепей (ВАЦ) с высоким быстродействием, который обеспечивает точное одновременное формирование и измерение немодулированных сигналов.

Кроме того, сочетание векторного генератора сигналов R&S®SMW200A с анализатором спектра и сигналов R&S®FSW позволяет выполнять проверку таких параметров, как ACLR, EVM и BER. Система R&S®ATS1000 обеспечивает точное формирование, измерение и анализ сложных модулированных сигналов и предоставляет ценную информацию для дальнейшего улучшения ВЧ-характеристик модулей AiP.

Сканер поля в дальней зоне и трехмерные диаграммы направленности

Модули AiP без проблем помещаются в камере R&S®ATS1000 для проведения OTA-измерений непосредственно в дальней зоне. Кроме того, высокоточный конический позиционер позволяет выполнять движения с чрезвычайно высокой повторяемостью и угловым разрешением 0,03° по азимуту и высоте. Функция аппаратного запуска обеспечивает быстрое и точное получение ВЧ-характеристик фазированных антенных решеток.

Компактная, мобильная, точная

Инвестирование в стационарную испытательную камеру означает, как правило, потерю значительной площади на объекте эксплуатации. Однако мобильная система R&S®ATS1000 способна поместиться в любой лаборатории, занимая площадь всего 1,3 кв. м. Размер камеры сопоставим с 19-дюймовой стойкой, но обеспечивает при этом ту же точность измерения, что и обычная антенная камера в три раза большего размера.

Испытание на воздействие экстремальных температур

Диаграмма направленности миниатюрных антенн может зависеть от температуры, поэтому приобретает популярность термодиагностика, особенно для AiP-модулей. Система R&S®ATS1000 может быть оснащена опцией температурных испытаний для проведения быстрых и точных трехмерных температурных измерений в диапазоне от –20 °C до +85 °C.

Заключение

• Быстрое и точное определение характеристик фазированных антенных решеток и модулей AiP
• Компактная и портативная система
• Широкий диапазон частот от 18 ГГц до 87 ГГц
• Прямые измерения в дальней зоне с рабочей зоной диаметром 7 см
• Встроенный высокоточный конический позиционер с угловым разрешением 0,03°
• Измерение параметров пассивных антенн (модуль и фаза) и активных антенн (TRP, EiRP, TIS, EiS, EVM)
• Трехмерные температурные испытания в диапазоне от –20 °C до +85 °C
• Преобразование поля «ближняя зона–дальняя зона» с использованием контрольно-измерительного ПО R&S®AMS32
• Единый поставщик оборудования для антенных измерений: камера R&S®ATS1000, ПО R&S®AMS32 и контрольно-измерительные приборы