[發明專利]用于空中RF環境仿真器的功率控制的系統和方法

有效

• 申請號: 201810399460.4
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108809459B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: M·D·福格利
• 申請（專利權）人: 美國電磁兼容測試系統公司
• 主分類號: H04B17/391
• 分類號: H04B17/391
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 林偉峰

本發明提供了用于控制輸送到測試容積的功率的方法、測試系統和計算機。根據一個方面，一種電磁測試系統具有至少一個操作路徑，其具有信道仿真器輸出、放大器、衰減器和天線。一種方法包括針對給定所需輸出功率電平C，將信道仿真器輸出功率設置為功率電平B，并且將衰減器設置為設置A，使得C為B和A的函數。在此類實施例中，可基于信道仿真器的上限輸出功率和所需輸出功率C來計算衰減A。

技術領域

本公開涉及電磁測量系統，具體地涉及用于空中射頻(RF)環境仿真器的功率控制的改進系統和方法。

背景技術

專利號為8,331,869B2的美國專利描述了用于對具有多個天線的無線裝置進行空中性能測試的系統和方法。這類系統(稱為邊界陣列系統)再現了一種輻射近場環境，該環境對于測試容積中的裝置而言看起來似乎是其起源于遠場并且具有所選仿真環境的多路徑特性。通常通過RF吸收器內襯消聲室將測試容積內的被測裝置(DUT)與真實世界隔離以產生自由空間環境，然后使用天線陣列來再現RF邊界條件并且在DUT周圍提供待仿真的所選空間信道模型中所固有的方向特性。

圖1是用于測試被測裝置(DUT)12的典型多輸入多輸出(MIMO)邊界陣列配置10，其示出消聲室16中的邊界陣列天線14，其中無線通信測試器18通過空間信道仿真器20A和20B(本文中統稱為信道仿真器20)和放大器22連接。分路器24可插入在無線通信測試器18與空間信道仿真器20之間。一些配置需要同步在一起的多個單獨信道仿真器20，以產生充足輸出信道來驅動消聲室中的所有天線元件。圖1的測試配置通常用于評估DUT 12的接收器性能。舉例來說，當DUT 12為蜂窩電話時，圖1的測試配置可用于評估從基站到移動電話的下行鏈路信號。為簡單起見，本文檔將DUT接收器測試配置稱為下行鏈路，而將DUT發射測試配置稱為上行鏈路。為簡單起見，圖1的配置為單向的。還采用了雙向系統。

被測裝置(DUT)12定位在位于消聲室16的測試容積內的定位器(諸如轉盤)上，該測試容積通過RF吸收器內襯的墻壁、底板和頂板與消聲室16外部的環境隔離。天線陣列14在多個方向上朝DUT 12輻射電磁能量(無線電波)。通過空間信道仿真器20對來自天線14中的每一者的輻射信號施加了各種損傷(延遲擴展、多普勒、干擾等)以模仿真實世界環境中的多路徑衰落。

通過一個或多個空間信道仿真器20將各種損傷引入到從無線通信測試器18接收的信號中，所述空間信道仿真器20將接收的信號數字化。空間信道仿真器20對數字化接收信號進行延遲和振幅加權。更具體地，空間信道仿真器20可添加多路徑延遲、延遲擴展、衰落、干擾和典型輻射通信路徑中所常見的其它損傷，然后將結果轉換為模擬信號并將結果上變頻轉換為射頻RF。因此，空間信道仿真器20的每個輸出可為根據信道模型定義來延遲并加權的輸入信號的多個副本的總和，并且將基于對DUT12或居間反射器的相對運動進行建模的運動定義而在時間上變化。還可引入由相對運動引起的多普勒頻移。還可通過添加加性白高斯噪聲(AWGN)或其它噪聲以及通過注入特定干擾信號來引入干擾。信道仿真器所仿真的全套信道效應在本文中統稱為損傷(impairment)。請注意，盡管上述描述反映了當今用于產生空間信道仿真的最常見方式，但存在其它機制來引入相似/等效損傷，包括純模擬方式。本文不應理解為限制空間信道仿真器的可能設計。

在典型配置中，空間信道仿真器20的輸入的數目可不同于空間信道仿真器20的輸出的數目。分路器24可插入在無線通信測試器18與空間信道仿真器20之間。空間信道仿真器20的每個輸出通過功率放大器22放大，并且在路徑(通常由電纜提供)上被引導到天線14。空間信道仿真器20仿真多個信道，每個信道與天線14中的不同天線相關聯。

在空間信道仿真器20與天線14之間需要放大，以便在下行鏈路上產生充足輻射功率以由DUT 12接收，并且在上行鏈路上將從DUT 12接收的弱信號放大到遠高于信道仿真器20的接收器靈敏度。無線通信測試器18仿真無線電鏈路的與DUT 12相反的一端。上行鏈路是從DUT 12到無線通信測試器18的信號傳播路徑(這些路徑未在圖1中示出)。