E4438C ESG 250 kHz ～ 1、2、3.4 或 6 GHz矢量信號(hào)發(fā)生器 E4438C二手4G矢量信號(hào)發(fā)生器
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隨著手機(jī)智能化普及，Global Positioned System（簡(jiǎn)稱GPS）已成為智能終端支持導(dǎo)航、定位等業(yè)務(wù)的一項(xiàng)必備功能。由于GPS采用衛(wèi)星通信技術(shù)，其下行功率信號(hào)經(jīng)由大氣層以及其他環(huán)境因素（典型如在城市地區(qū)由于多徑效應(yīng)的影響）產(chǎn)生損耗，實(shí)際到達(dá)移動(dòng)終端接收機(jī)的信號(hào)已十分微弱，這要求接收機(jī)有更為優(yōu)良的性能。因此，對(duì)GPS無(wú)線接收系統(tǒng)的有源天線進(jìn)行測(cè)量是十分必要的。本文借助藍(lán)牙（Bluetooth）空口提出一種響應(yīng)迅速、準(zhǔn)確性高，且成本低的GPS有源天線測(cè)量（OTA）方案。

關(guān)鍵詞：智能終端GPS 藍(lán)牙 有源天線 測(cè)量

整機(jī)輻射性能的測(cè)試在手機(jī)射頻性能測(cè)試中越來(lái)越受到重視，這種輻射性能測(cè)試反映了手機(jī)的終發(fā)射和接收的能力。目前，主要有兩種方法對(duì)手機(jī)的輻射性能進(jìn)行考察：一種是對(duì)天線的輻射性能進(jìn)行直接判定，即無(wú)源測(cè)試；另一種是在特定全電波暗室內(nèi)，測(cè)試手機(jī)的輻射功率和接收靈敏度，稱為有源測(cè)試。OTA(Over The Air)測(cè)試就屬于有源測(cè)試。相比于傳統(tǒng)的無(wú)源測(cè)試，OTA 測(cè)試著重衡量整機(jī)三維空間內(nèi)的輻射性能測(cè)試，因而逐漸成為手機(jī)行業(yè)重視和認(rèn)可的測(cè)試項(xiàng)目。目前，業(yè)內(nèi)進(jìn)行OTA測(cè)試的暗室環(huán)境主要有單天線測(cè)量和多探頭測(cè)量?jī)煞N（此外還有針對(duì)MIMO測(cè)試的混響室測(cè)量系統(tǒng)）其基本工作原理可簡(jiǎn)單描述為：

由于實(shí)際傳輸?shù)氖噶侩姶挪梢苑殖伤綐O化和垂直極化兩個(gè)正交分量，因此通過(guò)一個(gè)或多個(gè)雙極化測(cè)量天線（或RF探頭）可以捕獲測(cè)試機(jī)的輻射性能，并利用已知輻射特性的電偶極子或環(huán)型天線預(yù)先校準(zhǔn)測(cè)量路徑的損耗并補(bǔ)償，終通過(guò)天線經(jīng)典理論計(jì)算可以得到測(cè)試機(jī)的有源天線收發(fā)性能（如圖1）。

圖1-a、OTA發(fā)射性能(TRP)測(cè)試示意圖

圖1-b、OTA接收性能(TIS)測(cè)試示意圖

民用GPS使用L1頻帶（1575.42MHz±10KHz）為終端提供下行單項(xiàng)通信業(yè)務(wù)支持，主要用于導(dǎo)航、定位、授時(shí)和測(cè)速。這就對(duì)測(cè)量方案提出了挑戰(zhàn)，因?yàn)閱蜗蛲ㄐ牛ㄩ_環(huán)）系統(tǒng)無(wú)法形成有效的反饋機(jī)制，在天線測(cè)量過(guò)程中就會(huì)造成因天線方向性而產(chǎn)生測(cè)試不準(zhǔn)確的情況，因而不能準(zhǔn)確地性反映天線性能——盡管通過(guò)對(duì)測(cè)量結(jié)果二次分析可以糾正，但極大的影響測(cè)試效率，特別是在天線設(shè)計(jì)階段。典型的GPS有源天線開環(huán)測(cè)量方案如圖2所示。

圖2、GPS有源天線開環(huán)測(cè)量方案示意圖

當(dāng)待測(cè)終端（簡(jiǎn)稱DUT）開機(jī)后，通過(guò)測(cè)量天線獲取GPS信號(hào)發(fā)生器的特定信號(hào)——該信號(hào)可以是單星靜態(tài)信號(hào)，也可以是多星動(dòng)態(tài)信號(hào)（通過(guò)信道仿真器產(chǎn)生），控制端通過(guò)時(shí)間參量不斷控制暗室轉(zhuǎn)臺(tái)的狀態(tài)和極化分量的切換，以實(shí)現(xiàn)測(cè)量。DUT則將獲取的GPS信號(hào)通過(guò)接收機(jī)進(jìn)行射頻和基帶處理后，獲取數(shù)據(jù)的載噪比CN0，以此作為GPS測(cè)量的終數(shù)據(jù)保存在其存儲(chǔ)設(shè)備中。測(cè)試完成后，DUT需要將該數(shù)據(jù)導(dǎo)出給控制PC做分析處理。PC在補(bǔ)償相應(yīng)的信號(hào)傳輸路徑損耗，終根據(jù)經(jīng)典天線理論，計(jì)算得出該天線在三維空間中的總體輻射性能TCNR：

其中，EICi表示在處于雙極化測(cè)量天線不同極化分量下的空間某點(diǎn)CN0值。