目前，標準的OTA測試系統(tǒng)是SISO(單輸入/單輸出)，如主流的2G，3G和WLAN的802.11a/b/g等設備，其主要的測試指標是TRP(總輻射功率)和TIS(總全向靈敏度)?，F(xiàn)代無線技術如LTE，HSPA+，WI-FI和WiMAX為了提高數(shù)據(jù)傳輸速度，都開始采用MIMO(多輸入/多輸出)技術。MIMO技術能提高無線傳輸?shù)目煽啃裕岣邿o線通信系統(tǒng)的頻譜效率，是面向未來的關鍵技術。隨著MIMO技術的不斷發(fā)展和應用，需要完整而成熟的評估MIMO設備的輻射吞吐量的測試要求和測試方法。
MIMO技術利用空時復用的方式提高了頻譜分配的信道容量，智能的根據(jù)信道環(huán)境優(yōu)化通信系統(tǒng)的性能。因此，為了評估多天線終端必須將多種信道環(huán)境在實驗室中進行真實準確的重現(xiàn)，使MIMO測試可重復、可控制，下面具體介紹幾種MIMO OTA的測試方法。
1. 多天線電波暗室法
圖1、多天線電波暗室法
在電波暗室中，基站模擬器的信號通過信道模擬器預定義的信道模型后，通過若干對準被測物中心的雙極化天線(即多探頭)，經空間輻射傳播到EUT，使之經歷所需要的信道衰減，觀察并記錄其吞吐量表現(xiàn)。目前可以支持本方法的信道模擬器有Anite和Spirent公司提供的信道模擬器。多天線電波暗室法又分為兩種模式，一種是圓環(huán)模式(多簇模式)，另一種是圓弧模式(單簇模式)。
2. 混響室法
圖2、混響室法
混響室法是Bluetest公司主推的方案，混響室可以在一定程度上模擬現(xiàn)實的通信信道環(huán)境，實現(xiàn)多徑傳播。混響室通常是裝備機械調諧器或攪拌器以改變(攪拌)內部電磁場結構分布的屏蔽室，屏蔽室內部傳播的電磁波通過無窮多次反射，實現(xiàn)統(tǒng)計隨機化，形成一個均勻多徑的環(huán)境。混響室法也可加入信道模擬器，可以更好的模擬完整的空時信道傳播環(huán)境。
3. 兩步法
圖3、兩步法
Agilent提出先在電波暗室獲取終端的方向圖，再將方向圖數(shù)據(jù)導入到基帶信道仿真器當中，然后對DUT進行傳導測試。該技術提供了一個快速、低成本的MIMO OTA測試方案，但無法支持類似波束賦形等通過實現(xiàn)改變天線方向圖而改善終端性能的新技術。
4. 雙通道法
圖4、雙通道法
雙通道法在距離UE相同的距離處放置兩個雙極化可改變入射角的天線，分別發(fā)射不同的MIMO下行信號，各種方位角和極化方式組合便可得到UE天線的總體特征。該方法可在原有的單天線SISO OTA測試暗室進行升級，在3GPP RAN4的2013年11月的一次會議中，該方法未被列入正文。
針對多天線電波暗室測量方法，ETS和SATIMO各自推出了MIMO OTA測試系統(tǒng)，下面詳細介紹SATIMO的MIMO OTA測試系統(tǒng)。
StarMIMO使用24到64個MIMO雙極化探頭矩陣，為MIMO(多輸入多輸出)設備提供了靈活、快速、高效的端到端測試，能完成以RX(下行鏈路)分集和MIMO(多輸入多輸出)為基礎的無線設備的空中性能評估，支持的無線技術包括HSPA，LTE，IEEE802.11和WiMAX。
StarMIMO有StarMIMO-H和StarMIMO-HU兩種配置。StarMIMO-H由一個環(huán)狀、多探頭水平拱組成(如圖5)，只能實現(xiàn)MIMO OTA測試，不能實現(xiàn)傳統(tǒng)的SISO OTA測試。StarMIMO可增加用于傳統(tǒng)的天線輻射模式以及SISO OTA的垂直拱升級為StarMIMO-HU。StarMIMO-HU由水平拱和垂直拱共同組成(如圖6)，即可實現(xiàn)MIMO OTA測試，又可實現(xiàn)SISO OTA測試。StarMIMO-HU可在原來的SISO OTA測試系統(tǒng)SG24，SG32或者SG64的基礎上增加水平橫向拱升級而成。
圖5、StarMIMO-H
圖6、StarMIMO-HU
StarMIMO的測試原理：無線電通信儀產生的信號通過空間通道模擬器(SCE)定義的信道模型(包括延時擴展、快速衰落、路徑延遲和多普勒頻移)創(chuàng)建多路徑信號。這些信號隨后由放大器放大，并由探頭同時發(fā)送到不同位置。該些探頭可以用于表示直接信號、多路徑信號或干擾信號，這樣就可在受測設備(DUT)位置創(chuàng)建一個特定射頻傳播環(huán)境(如圖7)。
圖7、StarMIMO測試原理
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