[發(fā)明專利]針對毫米波信道測試的高精度信道測試云臺系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510859509.6
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN105553579A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設計）人: 岳光榮;程龍;李雪蔚;包文成;劉寧
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04B17/30
• 分類號: H04B17/30;H04W24/00
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

本發(fā)明屬于無線通信技術領域，主要涉及一種針對毫米波信道測試領域的高精度信道測試云臺系統(tǒng)。針對毫米波信道測試的高精度信道測試云臺系統(tǒng)，包括：型材支架，手搖升降機和方位軸，其特征在于：還包括負載托盤和三軸平臺，所述負載托盤負責承載發(fā)送和接收天線饋源，所述三軸平臺負責X軸，Y軸，Z軸三軸方位的轉動，所述型材支架配備調(diào)平地腳，所述手搖升降機安裝于型材支架上，所述方位軸固定在手搖升降機上，所述三軸平臺固定在方位軸上，所述負載托盤固定在三軸平臺上，所述負載托盤上安裝有通訊接口。本發(fā)明將原來固定的、人工進行移動的云臺進行機械化和程序化設計，從而大大解決了毫米波小尺度信道測量的精度問題和云臺本身的智能化問題。

技術領域

本發(fā)明屬于無線通信技術領域，主要涉及一種針對毫米波信道測試領域的高精度信道測試云臺系統(tǒng)。

背景技術

隨著人們對高速高質(zhì)量的無線通信服務的需求，無線技術中的傳輸速率已經(jīng)從最初的Kbit/s發(fā)展到Mbit/s，更高更好的無線傳輸必定是無線技術發(fā)展的趨勢。而目前主要的無線技術，比如超寬帶(UWB)無線技術和802.11n標準最高也只能提供數(shù)百Mbps的速率，已經(jīng)不能滿足目前的無線技術發(fā)展需求。此外，現(xiàn)有的無線技術使得頻譜資源越來越緊張，大大限制了新技術的發(fā)展。60GHz短距通信技術由于能夠提供高達數(shù)吉比特的速率，提供免許可的7GHz帶寬的頻譜資源等優(yōu)勢，成為未來無線技術的最具潛力的備選技術之一。

美國聯(lián)邦通信委員會(Federal Communications Commission，F(xiàn)CC)在60GHz附近的頻段劃分出了高達7GHz的無需申請的頻帶，并且對這個頻段的發(fā)射功率的限制遠遠沒有UWB所在的頻段嚴格，這為短距離高速無線通信帶來了新的選擇。在最初的階段，由于在毫米波頻段的器件成本很高，使得在60GHz頻段上的應用研究沒有很大的吸引力，而隨著CMOS器件在這個頻段的成功開發(fā)，人們開始把目光投向了這個尚未開發(fā)的頻段上。

相對于目前廣泛應用和研究的短距離無線通信技術，如WLAN、UWB等，60GHz頻段的無線通信具有顯著的特點。

毫米波所處的頻率范圍為30GHz-300GHz，相應的波長為1mm-10mm。在60GHz頻段的毫米波信號的物理空間傳播特性和低頻段相比有很大的差別。這種差別主要體現(xiàn)在，信號的傳播更具有方向性，也就是說多徑分量的數(shù)量大大降低。信號的繞射性能差，多徑信號更多的是由反射信號而不是由散射信號組成；同時信號的路徑損耗很大，大的路徑損耗會給我們的通信距離、發(fā)射功率等帶來很大的影響。但是，大的路徑損耗也將有利于60GHz短距離通信降低相鄰用戶的干擾。如，處于不同房間的用戶之間的干擾會大大降低，這有利于提高單位空間的用戶數(shù)。

在50-70GHz頻段，無線電波有比較嚴重的氧氣衰減，因此，在大氣層內(nèi)的通信中，60GHz通信技術很難應用于長距離的傳輸業(yè)務。然而，對于室內(nèi)短距離通信，如WLAN或者點對點的流媒體傳輸，氧衰帶來的影響比較小，100米傳輸距離的氧衰僅為1.5dB,而相同距離的自由空間路徑損失為108dB(假設采用全向天線)。

對于60GHz室內(nèi)通信來說，更加重要的是信號對建筑材料的反射率和穿透率。60GHz信號穿透一些建筑材料的能力要比低頻段信號差，信號很難從一個房間穿透墻壁傳到另一個房間。加州大學伯克利無線研究中心(BWRC)的測試表明，60GHz信號在室內(nèi)墻和地板的損失高達24dB。這些都表明：與目前應用的WLAN不同，60GHz無線系統(tǒng)不太適合家庭環(huán)境的應用，因為在這種環(huán)境中，一般一個WLAN基站可以為整個房子內(nèi)幾個不同的用戶共享，但60GHz的低穿透性使得穿過墻壁和地板的高速通信很難實現(xiàn)。然而也正是由于這種高穿透損耗，使得相鄰房間的干擾很小，大大提高了頻率復用率。幾乎每個房間都可以作為一個小區(qū)，利用所有的頻段而不用擔心小區(qū)間的干擾。同時，室內(nèi)信道的多徑傳播也有很大的改善，即使采用全向天線，多徑時延擴展也要比低頻段小，并且多徑的路徑也要短很多，因為主要的多徑反射信號來自于同一房間的物體反射。