CN110531176A - 一种有源天线trp快速测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于通讯技术领域,涉及天线TRP的测量方法。一种有源天线TRP快速测量方法,其特征在于:包括:将有源天线安装于待测转台上,连接仪器设备;测量主极化水平切面EIRP分布数据,得到;测量主极化垂直切面EIRP分布数据,得到;计算全球面EIRP数据;根据全球面EIRP数据计算TRP值。本发明提供的有源天线TRP快速测量方法,在测量中仅需要进行两个主切面EIRP方向图的测量,利用三维方向图合成公式,即可由两个主切面方向图生成三维EIRP数据,再根据求和公式得到有源天线的TRP值,将三维测量降至二维测量,不仅极大地减少了采样所需时间,加快了测量速度,而且能够减少误差,提高TRP测量值的精确度。
Description
技术领域
本发明属于通讯技术领域,涉及天线TRP的测量方法。
背景技术
随着5G移动通信的发展,大规模多输入多输出(Multiple Input MutipleOutput,MIMO)天线阵列得到普遍关注,由于集成度要求的提高,MIMO天线***已经将射频处理部分与前端天线高度集成化,成为有源天线***,无法将天线无源部分分离,天线的增益无法直接测量,但其总辐射功率(Total Radiated Power,TRP)可以作为衡量其辐射性能的重要指标,因此TRP的测量在有源天线的研发生产中十分重要。
目前在有源天线的TRP测量方面,移动通信终端天线已经有相关标准,即在空口(Over The Air,OTA)测量暗室内,利用Theta-Phi坐标系转台旋转一个球面,测量得到每个角度的有效全向辐射功率(Effective Isotropic Radiated Power,EIRP),然后按照式(1)进行求和运算得到TRP值。
其中,及分别为测量点处的θ极化及极化EIRP值,N和M分别为θ方向及方向采样点数。通常天线的交叉极化辐射功率相对主极化很小,因此如果采用主极化旋转测量方式,则采用式(2)即可进行TRP值计算。
其中,为主极化EIRP值。
由于移动通信终端天线一般尺寸较小,方向图较宽,因此其采样角度间隔可以较大,但是对多个信道整个球面两个极化的扫描依然比较耗时。中国发明专利ZL201310158536.1,一种终端天线TRP快速测试方法,该方法公开了一种利用某一信道的EIRP补偿其他信道的快速测量方法,不过仍然需要一个球面的扫描过程。
另外,对于有源基站天线,特别是大规模MIMO天线来说,其方向图较窄,副瓣较多,如果采用较大角度间隔(如中国发明专利ZL201310158536.1中的角度间隔30°)进行采样,其TRP测量误差会很大。因此必须减小采样间隔,而两个角度维度的采样间隔每减小n倍,测量点数就会增加为n的平方倍,这将会极大地增加测量时间,如将θ间隔及间隔减小到1°,得到的TRP值较为精确,但需要采样180*360个点,时间比30°间隔采样增长了900倍,因此需要进行快速测量方法研究。
发明内容
基于现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种有源天线TRP快速测量方法,该方法只需进行整个球面两个角度维度的扫描,能够极大地缩短测量时间,同时能够减少误差,提高TRP测量值的精确度。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是:一种有源天线TRP快速测量方法,包括:
将有源天线安装于待测转台上,连接仪器设备;
测量主极化水平切面EIRP分布数据,得到
测量主极化垂直切面EIRP分布数据,得到
计算全球面EIRP数据
根据全球面EIRP数据计算TRP值。
作为本发明的优选方式一,所述的全球面EIRP数据的
计算公式为:
其中,是合成算法结果的符号代表,SA是Sum Algorithm的缩写,下标dB表示EIRP以对数值表示 表示水平面EIRP方向图,是的函数,是垂直平面EIRP方向图,是θ的函数,Max代表求最大值。
作为本发明的优选方式二,所述的全球面EIRP数据的计算公式为:
其中,是加权合成算法结果的符号代表,we代指weight,k是指数系数,w1与w2为权重系数,
下标Un表示归一化EIRP方向图,是垂直切面归一化EIRP方向图、是水平切面归一化EIRP方向图。
作为本发明的优选方式三,所述的全球面EIRP数据的计算公式为:
其中,及如式(3)及(4)所示,w3是加权系数,可以取值(0-1)之间,可以调节和所占的比例,hyb是hybrid(混合)的缩写。
作为本发明的进一步改进,所述的TRP值计算公式为:
其中,为全球面EIRP值
本发明的有源天线TRP快速测量方法,在测量中仅需要进行两个主切面EIRP方向图的测量,利用三维方向图合成公式,即可由两个主切面方向图生成三维EIRP数据,再根据求和公式得到有源天线的TRP值,故可将三维测量降至二维测量。例如,按照1°采样间隔进行采样,传统测量方法需要360*180点,而本发明的测量方法仅需要测量360+360点,不仅极大地减少了采样所需时间,加快了测量速度,而且能够减少误差,提高TRP测量值的精确度。
附图说明
图1是本发明的有源天线TRP快速测量方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的方法进行详细的阐述,以使本领域技术人员更好的理解本发明的技术思想,但本发明的技术思想并不限于具体实施例所描述的内容。
本实施例的有源天线TRP快速测量方法,流程如图1所示,具体包括:
1、将有源天线安装于待测转台上,依照传统EIRP测量方式连接仪器设备;
2、以1°角度间隔测量主极化水平切面EIRP分布数据,得到
(2)以1°角度间隔测量主极化垂直切面EIRP分布数据,得到
3、计算全球面EIRP值由切面方向图生成三维方向图的公式一般有三种,任何一种都可以计算出
(1)第一种是求和算法,即:
其中是合成算法结果的符号代表,SA是Sum Algorithm的缩写,下标dB表示EIRP以对数值表示 表示水平面EIRP方向图,是的函数,是垂直平面EIRP方向图,是θ的函数,Max代表求最大值。
(2)第二种是加权合成算法,即:
其中,是加权合成算法结果的符号代表,we代指weight,k是指数系数,w1与w2为权重系数,
下标Un表示归一化EIRP方向图,是垂直切面归一化EIRP方向图、是水平切面归一化EIRP方向图。
(3)第三种是混合合成算法,即:
其中及如式(3)及(4)所示,w3是加权系数,可以取值(0-1)之间,可以调节和所占的比例,hyb是hybrid(混合)的缩写。
4、得到EIRP随坐标的分布后,即全球面EIRP值利用式(2)即可得到TRP值。
Claims (5)
1.一种有源天线TRP快速测量方法,其特征在于:包括:
将有源天线安装于待测转台上,连接仪器设备;
测量主极化水平切面EIRP分布数据,得到
测量主极化垂直切面EIRP分布数据,得到
计算全球面EIRP数据
根据全球面EIRP数据计算TRP值。
2.根据权利要求1所述的有源天线TRP快速测量方法,其特征在于:
所述全球面EIRP数据的计算公式为:
其中,是合成算法结果的符号代表,SA是Sum Algorithm的缩写,下标dB表示EIRP以对数值表示 表示水平面EIRP方向图,是的函数,是垂直平面EIRP方向图,是θ的函数;Max代表求最大值。
3.根据权利要求1所述的有源天线TRP快速测量方法,其特征在于:所述全球面EIRP数据的计算公式为:
其中,是加权合成算法结果的符号代表,we代指weight,k是指数系数,w1与w2为权重系数,
下标Un表示归一化EIRP方向图,是垂直切面归一化EIRP方向图、是水平切面归一化EIRP方向图。
4.根据权利要求1所述的有源天线TRP快速测量方法,其特征在于:所述的全球面EIRP数据的计算公式为:
其中,及如式(3)及(4)所示,w3是加权系数,可以取值(0-1)之间,可以调节和所占的比例,hyb是hybrid(混合)的缩写。
5.根据权利要求2-4任一项所述的有源天线TRP快速测量方法,其特征在于:所述的TRP值计算公式为:
其中,为全球面EIRP值
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