CN112666406B - 收发同频率通信制式天线的接收灵敏度的快速测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开收发同频率通信制式天线的接收灵敏度的快速测试方法，测量移动终端每个角度上等效全向辐射功率值EIRP，并且EIRP形成等效全向辐射功率方向图。根据等效全向辐射功率方向图像选取N+1个参考点，分别测试参考点所在参考角度上的等效全向灵敏度值得到参考点对应的等效全向辐射功率值。根据选定的参考点的等效全向辐射功率值大小划定各个参考区间范围。通过每个区间的参考点处的和计算每个区间内的各个点的EIS。将个参考角度和各区间内的第二角度上的等效全向灵敏度积分求和，得到终端天线的接收灵敏度。本发明的测试方法适用于多种不同通信制式，且测试快速误差小。

Description

收发同频率通信制式天线的接收灵敏度的快速测试方法
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及收发同频率通信制式天线的接收灵敏度的快速测试方法。
背景技术
现有技术中，采用先测试发射功率，形成发射功率方向图，利用天线方向图发射和接收遵循互易性原理，认为天线辐射方向图会等于接收灵敏度的方向图(归一化后)。
但是在实际工程运用中，存在由于整个***的信号放大器随着输入功率大小的变化而增益不恒定的情况。如下图1所示，在测试待测终端天线每个角度的等效全向辐射功率EIRP值。信号通过终端放大器放大后经过射频开关进入AT1-终端收发天线辐射，又经过AT2-测试***收发天线接收后经过射频切换开关和PA3测试***功率放大器后进入测试***的仪器设备。最终由测试***检测出其功率大小。
在经过测试***的放大器的过程中，由于放大器对不同功率的输入信号有不同的放大倍数。存在输入信号大小与输出信号大小存在非线性的关系(理想状态要求是线性关系)。
在测试的时候，由于终端天线具有方向性，随着终端天线角度不同，由***收发天线接收到的信号大小有大有小。考虑到***放大器放大倍数随着输入信号大小的变化存在的非线性特性的问题，最终达到的EIRP值形成的方向图(归一化后)无法如实表达终端天线的方向图，存在一定的误差。如图2所示，放大器在工作中输入信号大小与功率放大器输出信号大小非线性关系造成测试误差的示意图。
在现有技术的方案中，忽略了这一存在的问题，测试出每个点的EIRP值后选取其中最大值的方向进行EIRS的测量。通过EIRS与EIRP的差值来推算其他各点的EIRS值。而没有考虑其他点由于存在非线性的关系而存在的误差。
发明内容
本发明的目的在于为了降低测试误差，提供收发同频率通信制式天线的接收灵敏度的快速测试方法。
本发明采用的技术方案是：
收发同频率通信制式天线的接收灵敏度的快速测试方法，其包括以下步骤：
步骤1，测量移动终端每个角度上等效全向辐射功率值EIRP，并且EIRP形成等效全向辐射功率方向图；
步骤2，根据等效全向辐射功率方向图像选取N+1个参考点，分别测试所在参考角度上的等效全向灵敏度值得到参考点对应的等效全向辐射功率值；
步骤3，根据选定的参考点的等效全向辐射功率值大小划定各个参考区间范围；
步骤4，通过每个区间的参考点处的EIRP和EIS计算每个区间内的各点的EIS，计算公式如下：
EISn_x＝EISref_n+(EIRPref_n-EIRPref_x)
其中，EISn_x为第n区间内的第x点的等效全向灵敏度，EISref_n为第n区间的参考点n处的等效全向灵敏度，EIRPref_n为第n区间的参考点n处的等效辐射功率，EIRPref_x为x点处的等效辐射功率；
步骤5，将各参考角度和各区间内的第二角度上的等效全向灵敏度积分求和，得到终端天线的接收灵敏度。
进一步地，作为一种较优实施方式，步骤2中参考点的选取方法为：
步骤2-1，选取TIRP值最小的设定为参考0角度ref_0；
步骤2-2，选取TIRP值最大的设定为参考N角度ref_N；
步骤2-3，在TIRP最大值和最小值中均分N等分作为参考点步进值：
步进值
步骤2-4，其他参考角度n的选取方式为寻找TIRP最靠近TIRPref_0+n*TIRPΔ的值的角度。
进一步地，作为一种较优实施方式，参考点的个数N取值为4。
进一步地，作为一种较优实施方式，步骤3中第0区间范围为 第N区间范围为/>其他任意区间n的取值范围为/>其中n的取值为大于0且小N的整数。
本发明采用以上技术方案，测量移动终端每个角度上等效全向辐射功率值EIRP，并且EIRP形成等效全向辐射功率方向图。根据等效全向辐射功率方向图像选取N+1个参考点，分别测试参考点所在参考角度上的等效全向灵敏度值得到参考点对应的等效全向辐射功率值。根据选定的参考点的等效全向辐射功率值大小划定各个参考区间范围。通过每个区间的参考点处的和计算每个区间内的各个点的EIS。将各个参考角度和各区间内的第二角度上的等效全向灵敏度积分求和，得到终端天线的接收灵敏度。本发明的测试方法适用于多种不同通信制式，且测试快速误差小。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；
图1为现有技术的测试终端的结构示意图；
图2为现有技术中放大器在工作中输入信号大小与功率放大器输出信号大小非线性关系造成测试误差的示意图；
图3为本发明收发同频率通信制式天线的接收灵敏度的快速测试方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。对于收发信号同频率的通信制式，测试接收灵敏度的方法：需要说明本发明设计的是所有符合收发同频率的通信制式，不单单局限于wifi这种类型。
如图3所示，本发明公开了收发同频率通信制式天线的接收灵敏度的快速测试方法，其包括以下步骤：
步骤1，测量移动终端每个角度上等效全向辐射功率值EIRP，并且EIRP形成等效全向辐射功率方向图；
步骤2，根据等效全向辐射功率方向图像选取N+1个参考点，分别测试所在参考角度上的等效全向灵敏度值得到参考点对应的等效全向辐射功率值；
步骤3，根据选定的参考点的等效全向辐射功率值大小划定各个参考区间范围；\
步骤4，通过每个区间的参考点处的EIRP和EIS计算每个区间内的各点的EIS，计算公式如下：
EISn_x＝EISref_n+(EIRPref_n-EIRPref_x)
其中，EISn_x为第n区间内的第x点的等效全向灵敏度，EISref_n为第n区间的参考点n处的等效全向灵敏度，EIRPref_n为第n区间的参考点n处的等效辐射功率，EIRPref_x为x点处的等效辐射功率；
步骤5，将个参考角度和各区间内的第二角度上的等效全向灵敏度积分求和，得到终端天线的接收灵敏度。
进一步地，作为一种较优实施方式，步骤2中参考点的选取方法为：
步骤2-1，选取TIRP值最小的设定为参考0角度ref_0；
步骤2-2，选取TIRP值最大的设定为参考N角度ref_N；
步骤2-3，在TIRP最大值和最小值中均分N等分作为参考点步进值：
步进值
步骤2-4，其他参考角度n的选取方式为寻找TIRP最靠近TIRPref_0+n*TIRPΔ的值的角度。
进一步地，作为一种较优实施方式，参考点的个数N取值为4。
进一步地，作为一种较优实施方式，步骤3中第0区间范围为 第N区间范围为/>其他任意区间n的取值范围为/>其中n的取值为大于0且小N的整数。
参数说明：TIRP：Total Isotropic Radiated Power总全向辐射功率；TIRS：TotalIsotropic Radiated Sensitivity总全向辐射灵敏度；EIS：Equivalent IsotropicSensitivity等效全向灵敏度；EIRP：Equivalent Isotropic Radiated Power等效全向辐射功率；
EIRPref_0:参考点0处的等效全向辐射功率；EIRPref_1:参考点1处的等效全向辐射功率；EIRPref_n:参考点n处的等效全向辐射功率；
EISref_0:参考点0处的等效全向灵敏度；EISref_1:参考点1处的等效全向灵敏度；EISref_n:参考点n处的等效全向灵敏度。
现有技术是在测试出EIRP结果后选取其最大值作为参考角度来加以参考计算，这在实际工程应用中造成测试误差偏大，无法避免测试***放大器非线性特性引入的测试误差。而本发明在现有技术的基础上增加了适应性的优化，可以一定程度减小所带来的误差影响，提升测试精度。
在实际工程应用中，对部分终端的测试中，采用现有技术测试结果存在2.0dB的测试误差，但是采用本技术优化后的测试结果误差缩小到0.7dB。
本发明采用以上技术方案，测量移动终端每个角度上等效全向辐射功率值EIRP，并且EIRP形成等效全向辐射功率方向图。根据等效全向辐射功率方向图像选取N+1个参考点，分别测试参考点所在参考角度上的等效全向灵敏度值得到参考点对应的等效全向辐射功率值。根据选定的参考点的等效全向辐射功率值大小划定各个参考区间范围。通过每个区间的参考点处的和计算每个区间内的各个点的EIS。将个参考角度和各区间内的第二角度上的等效全向灵敏度积分求和，得到终端天线的接收灵敏度。本发明的测试方法适用于多种不同通信制式，且测试快速误差小。
显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (3)

1.收发同频率通信制式天线的接收灵敏度的快速测试方法，其特征在于：其包括以下步骤：
步骤1，测量移动终端每个角度上等效全向辐射功率值EIRP，并且形成等效全向辐射功率方向图；
步骤2，根据等效全向辐射功率方向图像选取N+1个参考点，分别测试参考点所在参考角度上的等效全向灵敏度值EIS得到参考点对应的等效全向辐射功率值EIRP；参考点的选取方法为：
步骤2-1，选取TIRP值最小的设定为参考0角度ref_0；
步骤2-2，选取TIRP值最大的设定为参考N角度ref_N；
步骤2-3，在TIRP最大值和最小值中均分N等分作为参考点步进值：
步进值
步骤2-4，其他参考角度n的选取方式为寻找TIRP最靠近TIRPref_0+n*TIRPΔ的值的角度；
步骤3，根据选定的参考点的等效全向辐射功率值大小划定各个参考区间范围；
步骤4，通过每个区间的参考点处的EIRP和EIS计算每个区间内的各个点的EIS，计算公式如下：
EISn_x＝EISref_n+(EIRPref_n-EIRPref_x)
其中，EISn_x为第n区间内的第x点的等效全向灵敏度，EISref_n为第n区间的参考点n处的等效全向灵敏度，EIRPref_n为第n区间的参考点n处的等效辐射功率，EIRPref_x为x点处的等效辐射功率，n的取值为满足0≤n≤N的整数；
步骤5，将各个参考角度和各区间内的第二角度上的等效全向灵敏度积分求和，得到终端天线的接收灵敏度。
2.根据权利要求1所述的收发同频率通信制式天线的接收灵敏度的快速测试方法，其特征在于：参考点的个数N取值为4。
3.根据权利要求1所述的收发同频率通信制式天线的接收灵敏度的快速测试方法，其特征在于：步骤3中第0区间范围为第N区间范围为其他任意区间n的取值范围为/>
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