平板电脑技术解决方案

平板电脑OTA测试及测量标准

技术解决方案

目录

1.项目标的 (3)

2.平板电脑OTA测试及分析 (3)

2.1移动终端无源测试和有源测试 (3)

2.2OTA测试系统 (3)

2.3OTA测试报告及分析 (4)

3.OTA测试标准修正 (5)

3.1现有OTA测量标准存在的一些问题 (5)

3.2技术方案 (5)

3.3标准修订 (6)

4.技术可行性 (6)

5.软/硬件实验环境 (6)

6.引用文件 (7)

1.项目标的

项目标的：

1)平板电脑测试报告；

2)平板电脑OTA测试改进建议；

3)向中国和CTIA相关的组织提交的TD移动终端OTA测试标准修正文档

4)向中国相关的组织提交的TD移动终端OTA测试标准修正提案证明文件；并于

后续的CTIA Phase meeting提交TD移动终端OTA测试标准的修正提案。

5)完善后的CTIA关于移动终端OTA测量国际标准的理论基础的实验验证文档；

6)完善后的国际标准中关于测量的不确定性因素系统分析及测试文档。

2.平板电脑OTA测试及分析

2.1移动终端无源测试和有源测试

当前在移动终端射频性能测试中越来越关注整机辐射性能的测试，这种辐射性能反映了移动终端的最终发射和接收性能。目前主要有两种方法对移动终端的辐射性能进行考察: 一种是从天线的辐射性能进行判定，是目前较为传统的天线测试方法，称为无源测试；另一种是在特定微波暗室内，测试移动终端的辐射功率和接收灵敏度，称为有源测试。OTA (Over The Air) 测试就属于有源测试。

无源测试侧重从移动终端天线的增益、效率、方向图等天线的辐射参数方面考察移动终端的辐射性能。无源测试虽然考虑了整机环境对天线性能的影响，但天线与整机配合之后最终的辐射发射功率和接收灵敏度如何，从无源测试数据无法直接得知，测试数据不是很直观。有源测试则侧重从移动终端整机的发射功率和接收灵敏度方面考察移动终端的辐射性能。

有源测试是在特定的微波暗室中测试整机在三维空间各个方向的发射功率和接收灵敏度，更能直接地反映移动终端整机的辐射性能。CTIA制定了OTA(Over The Air)的相关标准。OTA 测试着重进行整机辐射性能方面的测试，并逐渐成为移动终端厂商重视和认可的测试项目。

2.2OTA测试系统

1） OTA测试标准

移动终端的无线接收、发送性能是入网测试的重要指标。根据CTIA的标准，在以被测件为球心的球面上，测量若干个空间位置上的发射信号强度、接收灵敏度，然后将测试结果综合计算给出一个单一指标，用于衡量移动终端的无线收发性能。对于发射性能的测试，每间隔15°做2个极化的辐射功率测量（EIRP，Effective Isotropic Radiated Power），共24*11=264个空间位置，每个空间位置点测2个极化方向，将所有测试结果综合计算得到TRP(Total Radiated Power)；对于接收性能的测试，每间隔30°做2个极化的等效灵敏度测量（EIS，Effective Isotropic Sensitivity），共60个空间位置，120次灵敏度测试；将所有测试结果综合计算给出一个单一指标TIS(Total Isotropic Sensitivity)。CTIA规定，每个频段要测试3个信道，对于多频段移动终端，要测试所有的频段。

2） OTA测试环境

OTA测试需在屏蔽良好的全波暗室中进行。暗室内部配有使被测件旋转的二维转台，在外部控制软件的配合下完成测试。图2-1即为一个实际的测试系统。

图2-1 OTA测试系统

2.3OTA测试报告及分析

只有通过 FTA(Full Type Approval)认证测试的移动终端型号才能上市销售，在FTA 测试中，射频性能测试主要进行移动终端在电缆连接模式下的射频性能测试；至于移动终端整机的辐射发射和接收性能，在FTA 测试中没有明确的规定,而OTA 测试正好弥补FTA 测试在这方面测试的不足。同时，终端生产厂家必须对所生产移动终端的辐射性能有清楚的了解，并通过各种措施提高移动终端辐射的发射和接收指标。如果移动终端辐射性能不好，将产生移动终端信号不好、数据连接质量差、容易掉线等多方面的问题。为考察移动终端的辐射性能，除考察移动终端天线的无源性能

之外，整机的有源性能也是一个重要的考察方面。当前整机有源性能越来越受到终端厂商的重视，因此在移动终端辐射性能的考察中应将两种辐射性能综合起来考虑。目前终端天线厂商在研发中一般都要求天线供应商提供无源和有源测试报告。

本项目将提供详细的平板电脑OTA测试报告及根据测试结果给出针对性改进建议方案。

3.OTA测试标准修正

3.1现有OTA测量标准存在的一些问题

目前国内外终端生产商、天线生产商以及移动运营商基本都是遵循CTIA的测试标准进行OTA测试。移动终端的无线性能测试方法，不同于定向天线的测量，针对移动终端的OTA测试研究起始于上世纪九十年代末，当时领先手机厂商的一些专家探讨了移动终端无线性能的测试方法，并建立了一套基本的测试系统（包括硬件和测试软件），于世纪初形成了CTIA的测试标准。初期的测试项目仅涉及总辐射功率的测，随后三年内总辐射灵敏度的测量也进入了CTIA的测量标准，后来又增加了移动终端贴近模拟人头的性能测试、手持手握状态下的性能测试等项目。由此可以看出CTIA关于移动终端的OTA测试标准经历了逐步演进和发展的过程，发展历史不长。

经过近十年的OTA测试实践，目前的标准尚在理论上以及工程上都存在一些问题。如：

（1）测试误差较大。TRP的测量不确定性是 ±2dB，TIS是 ±2.25dB，不能满足实际需求；

（2）对于源（探测）天线没有规范，由测量天线的不规范引起的误差没有考虑；

（3）主要测试项目TRP/TIS的误差分析有缺失。对于TIS测试项目，标准中没有关于噪声的相关规范，可以引起TIS测试不准确；

（4）被测件的发射功率对于接收机TIS的测量有影响，现行的CTIA标准没有对这个测量的不确定性做详细的规定，由此可以带来较大的测量误差。

中国的TD测试标准(OTA)基本沿用了CTIA标准，同样存在上述问题。

测量标准是规范行业发展的基础工作，对于现行的测量标准进行研究、补充和完善，具有重要的理论意义和实际价值。为了更好的支持新型网络操作系统，需要具有较高的空中无线通信性能。本方案将对于平板电脑的OTA性能进行测试验证，并相应的给出性能改进措施。

3.2技术方案

现行的标准中未进行从源天线到被测件之间严谨的的电磁波传输过程推导。本项目拟建立OTA测试的完整应用基础理论，用广义雷达传输方程对TRP 和TIS 进行严格推证，形成完整的应用基础。

给出TRP、TIS测试新的误差项并进行分析；

在CTIA的标准里，TRP和TIS的定义如下：

但是，从新的OTA测试理论出发，会发现TRP、TIS的测试中，存在新的误差项，这是原来的国际国内标准中没有的。

新的误差项包括但不仅仅限于：交叉极化的影响、源天线不规范的影响、噪声的影响、被测件不确定性的影响、暗室内部活动部件的影响等。

本项目将给出TRP、TIS新的误差项，并在大量实验测试的基础上进行分析处理，提出理论以及工程两方面的建议解决方案。

3.3 标准修订

本方案研究成果可以直接用于完善现有的移动终端OTA测试系统标准，后续可以由相关单位，联合向国家、CTIA提出TD移动终端OTA测试标准的修正补充提案，具有重大的理论和工程现实意义。

本项目将以研究报告的形式形成最终成果。

4.技术可行性

本标书所提方案已经严格理论推导并在实际系统中获得对比实验验证，因此原理可行性不存在问题。本司拥有全部OTA测试系统设计制造的技术和生产能力，因此完全可以保证最终系统满足标书要求。

5.软/硬件实验环境

移动终端OTA快速测试软件，需运行在特定的测试系统硬件之上。

项目实验环境配置：

Dart-3500 OTA测试暗室

Windows XP 专业版，1GB内存，256MB显卡缓存，80GB以上硬盘；

安装GPIB接口卡；

串口支持；

17英寸以上4：3显示器。

Dart OTA测试软件3.1版

6.引用文件

1.CTIA Test Plan for Mobile Station Over the Air Performance. Rev

2.2.2

2.YD/T 1368-2006 《2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网终端设备测试方

法》