[发明专利]通信基站OTA射频性能测试方法及系统

说明书

本发明提出了通信基站OTA射频性能测试方法及系统，该方法通过改变待测射频信号的幅度和相位将近场下的球面波转换为平面波，将转换后的平面波送入测试仪表进行测试。该系统包括近场微波暗室以及置于微波暗室的阵面、幅相网络、功分模块以及测试仪表，阵面在近场区域内形成一个能够覆盖基站大小的静区，将被测基站原始信号分为若干路射频信号，接入幅相网络信道改变各路射频信号的相位和幅度后输出至功分模块，将若干路射频信号合并，再介入测试仪表进行测试。本发明在近场下将球面波转换为平面波，测试场地小，测试成本低。

技术领域

本发明涉及基站测试技术，尤其是涉及一种通信基站OTA射频性能测试方法及设备。背景技术

5G基站架构设计时，大规模天线阵列与射频单元集成在一起，因此需要以OTA方式测量基站的射频性能。为了精确测量基站的射频指标，传统的方式是在大型暗室中进行测量。但是大型暗室场地昂贵，无法满足大批量生产、快速测试需求。而天线的近场方案，只能在连续波下进行傅里叶变换将球面波转换为平面波，而基站射频测试时发出的是调制信号，转换算法尚未成型。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种通信基站OTA射频性能测试方法，解决现有测试方法难以将球面波转换为平面波的问题。

实现本发明的技术解决方案为：通过改变待测射频信号的幅度和相位将近场下的球面波转换为平面波，将转换后的平面波送入测试仪表进行测试。

优选地，通过改变待测射频信号的幅度和相位将近场下的球面波转换为平面波，将转换后的平面波送入测试仪表进行测试的具体步骤为：

设置阵面及静区位置，根据阵面已知波长，确定阵面上的每个点到静区内每个采样点的场的方程，得到一组最优的幅相加权数组；

将被测基站放置在静区内，进行基站测试，具体分为以下两个场景：

一、测试发射性能时，基站发出原始信号，阵面各个点接收到信号，按照最优的幅相加权数组控制接收到的信号的幅度和相位，然后合成一路输出给测试仪表；

二、测试接收性能时，仪表发出一路信号，将该信号分为N路，按照最优的幅相加权数组控制N路信号的幅度和相位，N路信号通过阵面照射到基站，此时仪表与基站产生交互，测试基站的接收性能。

优选地，确定阵面上的每个点到静区内每个采样点场的方程为：

其中，为阵面第n个单元在静区第m个采样点处产生的场，为测试频率的波长，k为常数，为阵面单元上的幅相激励权值，表示为，是阵面上某单元到静区采样点的空间幅度和相位，为阵面单元到采样点的距离，N为阵面单元个数。

优选地，得到最优的幅相加权数组的具体步骤为：

将阵面上的每个点到静区内每个采样点场的方程写为矩阵形式：

其中：

T为阵面上所有单元到静区所有采样点的空间幅度和相位，为阵面每个单元上面的幅相激励权值，为阵面单元在静区采样点处产生的场；

根据平面波定义，求解阵面单元幅相激励权值使生成的平面波最大限度的接近与理想平面波在该点处的场，即：

其中，为在静区内各个采样点处理想平面波的场；

设定边界条件，利用优化算法得到一组最优的幅相加权数组。