OTA-испытания многоэлементных MIMO-антенн 5G

Компания Rohde & Schwarz предлагает универсальные решения для эфирных испытаний (OTA), которые прокладывают путь к миллиметровому диапазону и многоэлементным MIMO-антеннам.

Сети 5G должны обеспечивать еще большую пропускную способность и гибкость, при этом сокращая системные производственные затраты. Простейший способ повышения производительности — увеличение количества базовых станций в сети. Вместе с тем, так как применение этого способа приводит к большим затратам, связанным с недвижимостью и энергопотреблением, его можно использовать только с серьезными оговорками. Более перспективный метод — использование большого количества антенных элементов передачи и приема с управлением амплитудой и фазой. Они относятся к системам многоэлементных MIMO-антенн. Есть несколько способов эксплуатации таких систем. Их можно использовать как для обеспечения потоков предварительно закодированных данных посредством пространственного мультиплексирования, так и для увеличения усиления с помощью формирования луча.

Rohde Schwarz, беспроводная связь, 5G, многоэлементные MIMO-антенны

Визуализация электрического поля и OTA-измерение диаграммы направленности луча для AAS

Визуализация электрического поля и OTA-измерение

В частотном спектре известного поддиапазона 6 ГГц для базовых станций обычно применяется большое количество антенных элементов передачи/приема с целью обслуживания множества пользователей с параллельными потоками данных. Это механизм называется многопользовательской MIMO-антенной (MU-MIMO). В то же время в связи с большим затуханием из-за потерь в тракте передачи в сантиметровом и миллиметровом спектрах требуется высокий коэффициент усиления антенн, который обеспечивается за счет применения динамического формирования луча. Специализация отдельных абонентских устройств по назначаемым сигналам существенно снижает энергопотребление. MU-MIMO и формирование луча увеличивают емкость соты без необходимости в дополнительных базовых станциях.

Rohde Schwarz, беспроводная связь, 5G, архитектура, многоэлементные MIMO-антенны, активная антенная система

Типичная архитектура активной системы многоэлементных MIMO-антенн

Сложности при проведении испытаний 5G

Разрабатывая активную систему многоэлементных MIMO-антенн, разработчики сталкиваются с новыми проблемами, в том числе по допускам фазовращателей, тепловому воздействию усилителей мощности (PA) и дрейфу частот между модулями; эти проблемы влияют на целевые диаграммы направленности луча. В активной антенной системе входные каскады трансиверов интегрированы вместе с антенной решеткой, что означает недоступность традиционных выходных ВЧ-портов. Кроме того, оптоволоконный интерфейс замещает традиционные входные ВЧ-порты для цифровых I/Q-данных. В связи с этим эфирные испытания (OTA) становятся сценарием использования по умолчанию для систем многоэлементных MIMO-антенн, а также для моделирования пространственных характеристик канала передачи данных. Так как системы многоэлементных MIMO-антенн имеют различные размеры, для испытаний в полевых условиях требуется множество сред экранирования.

Сверхкомпактный плосковолновой генератор R&S®PWC200

Плосковолновой генератор R&S®PWC200

Преимущества решений для испытаний 5G от компании Rohde & Schwarz

Компания Rohde & Schwarz предлагает универсальный набор испытательных решений для выполнения измерений OTA на модулях 5G, устройствах и активных системах многоэлементных MIMO-антенн, работающих на традиционных сотовых частотах ниже 6 ГГц, а также в сантиметровом и миллиметровом диапазонах частот.

Испытательные решения под ключ, включающие в себя все необходимые контрольно-измерительные приборы, антенны и принадлежности
Испытания пользовательских устройств в сантиметровом и миллиметровом диапазонах: настраиваемая переносная экранированная камера R&S®ATS1000, включающая в себя встроенный высокоточный позиционер конического сечения и дополнительный лазер для надлежащей калибровки потерь в тракте передачи и точной регулировки ИУ
Дополнительное тепловое решение, которое встраивается в R&S®ATS1000 для испытаний мобильных устройств при экстремальных температурных условиях с целью изучения теплового воздействия в температурном диапазоне от –20 °C до +85 °C с использованием внешнего теплового потока
Точные и быстрые испытания базовых станций многоэлементных MIMO-антенн в поддиапазоне 6 ГГц: сверхкомпактный инновационный плосковолновой генератор R&S®PWC200 формирует трехмерную сферическую безэховую зону диаметром 1 м на расстоянии всего 1,5 м для измерений параметров передатчиков и мощности излучения в реальном масштабе времени
Широкий набор стандартизированных камер различных размеров для испытаний характеристик беспроводной связи (WPTC); эти камеры удовлетворяют требованиям клиентов к площадкам в рамках сотрудничества с Albatross Projects
Добавление четырехпортового анализатора цепей R&S®ZVA и контрольно-измерительного ПО R&S®AMS32 позволяет определять характеристики двумерных и трехмерных диаграмм направленности, включая преобразование ближнего поля (NF) в дальнее (FF)
Сочетание векторного генератора сигналов R&S®SMW200A и анализатора спектра и сигналов R&S®FSW позволяет определять все ВЧ-характеристики трансиверов, например, с использованием модулированных сигналов для измерения ключевых показателей эффективности, таких как EVM
Дополнительная открытая платформа коммутации и управления R&S®OSP упрощает взаимодействие в рамках системы
Дополнительные OTA-датчики мощности R&S®NRPM позволяют измерять мощность на назначенных позициях,например, для испытаний управления лучом

Get ready for over-the-air (OTA) testing!

Download your free white paper “Demystifying over-the-air (OTA) testing – important antenna parameters, test system setup and calibration”.

More information

Get your free over-the-air (OTA) testing fundamentals poster

Curious about how to reduce the chamber size for your OTA testing? Register and get your free over-the-air (OTA) testing fundamentals poster.

More information

Download your free massive MIMO eGuide

Get a concise overview of what massive MIMO is all about, its biggest challenges and how to create far-field conditions at short distances to achieve a compact test setup.

More information

Связанные продукты

Система испытаний антенн R&S®ATS1000

Настраиваемая переносная экранированная камера с дополнительным тепловым решением для испытаний антенн 5G на частотах миллиметрового диапазона

Информация о товаре

Векторный анализатор цепей R&S®ZVA

В сочетании с R&S®AMS32 четырехпортовый ВАЦ позволяет определять характеристики двумерных и трехмерных диаграмм направленности, включая преобразование NF в FF

Информация о товаре