CN113162706B - 无线设备的射频性能测试方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线设备的射频性能测试方法和***，无线设备包括至少一个被测天线，该方法通过获取所述无线设备对应的被测天线的近场辐射方向图信息；根据所述无线设备对应的被测天线的近场辐射方向图信息生成所述被测天线的远场辐射方向图信息；获取所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息；根据所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息和所述无线设备对应的被测天线的远场辐射方向图信息生成所述无线设备在其他测试位置时的射频特性信息；根据所述无线设备在所述至少一个任意测试位置时的射频特征信息和所述无线设备在所述其他测试位置时的射频特征信息对所述无线设备进行射频性能计算。由此，实现根据在近场环境下获取的被测天线的近场辐射方向图信息，得到满足远场条件的被测天线的远场辐射方向图信息来进行更为准确和可靠的无线设备的射频性能测试。

Description

无线设备的射频性能测试方法及***

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种无线设备的射频性能测试方法及***。

背景技术

无线设备的射频性能直接关乎用户的使用体验,无线射频性能直接影响了通信链路质量。无线设备的射频性能测试旨在在实验室中检测设备性能是否满足使用需求。为了规范无线设备的射频性能测试，国际标准组织第三代合作伙伴计划(3rd GenerationPartnership Project，3GPP)和美国无线通信和互联网协会(CellularTelecommunications and Internet Association，CTIA)分别提出了关于无线设备空口(Over-the-Air,OTA)测试的规范3GPP TS37.544和CTIA test plan“Test Plan forMobile Station Over the Air Performance”，中国通信标准化协会(ChinaCommunications Standards Association，CCSA)也提出了相应的空口测试标准来规范无线设备的测试流程和需要达到的界限值。

无线设备的射频性能测试分为两类，单输入单输出(single input and singleoutput，SISO性能测试和多输入多输出(multiple input and multiple output，MIMO)性能测试。其中，SISO无线性能测试关注的指标有总辐射功率(total radiated power，TRP)和总各项同性灵敏度(total isotropic sensitivity，TIS)。

在对无线设备进行SISO无线性能测试时，要求的测试条件均为需要被测件距离测试天线的测试距离满足远场条件。而如果测试距离难以满足远场条件时，会引入额外的测试误差，特别是当测试距离较近时，SISO无线性能的测试结果的误差会超过误差允许范围，测试结果的可靠性较差。

在实际情形中，对诸如车辆、船舶、飞机等大型无线设备进行测试时，往往会出现测试距离难以满足远场条件的情形。以车辆为例，搭建车辆的测试环境时，则要使得测试距离满足远场条件，则需要搭建的暗室非常巨大，基本无法实现。为此，针对大型无线设备的测试基本在近场条件下进行。然而，近场条件下进行的SISO无线性能测试的测试结果的误差会超过误差允许范围，测试结果的可靠性较差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种无线设备的射频性能测试方法。

本发明的第二个目的在于提出一种无线设备的射频性能测试***。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种无线设备的射频性能测试方法，所述无线设备包括至少一个被测天线，所述方法包括：

获取所述无线设备对应的被测天线的近场辐射方向图信息；

根据所述无线设备对应的被测天线的近场辐射方向图信息生成所述被测天线的远场辐射方向图信息；

获取所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息；

根据所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息和所述无线设备对应的被测天线的远场辐射方向图信息生成所述无线设备在其他测试位置时的射频特性信息；

根据所述无线设备在所述至少一个任意测试位置时的射频特征信息和所述无线设备在所述其他测试位置时的射频特征信息对所述无线设备进行射频性能计算。

进一步的，所述无线设备承载于转台之上，所述获取所述无线设备对应的被测天线的近场辐射方向图信息，包括：

将矢量网络分析仪与所述至少一个无线设备对应的被测天线和测试天线相连；

按照预设步长调整所述转台的角度以及所述测试天线的位置以获取所述无线设备对应的被测天线的近场辐射方向图信息。

进一步的，通过傅里叶变换、球面波变换或场源重构算法将所述无线设备对应的被测天线的近场辐射方向图信息转换为所述远场辐射方向图信息。

进一步的，在所述获取所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息之前，还包括：

将所述矢量网络分析仪与所述至少一个被测天线和测试天线断开，并将所述至少一个被测天线与所述无线设备的接收机相连，同时将所述测试天线与模拟基站相连。

进一步的，所述射频特性信息包括有效各项同性辐射功率EIRP(EffectiveIsotropic Radiated Power)和/或有效各项同性灵敏度EIS(Efficient IsotropicSensitivity)。

进一步的，当所述射频特性信息包括有效各项同性辐射功率时，根据所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息和所述无线设备对应的被测天线的远场辐射方向图信息生成所述无线设备在其他测试位置时的射频特性信息包括：从所述被测天线的远场辐射方向图信息中获取所述被测天线在至少一个任意测试位置时的天线增益，以及所述被测天线在其他任意测试位置时的天线增益；

根据所述被测天线在至少一个任意测试位置时的天线增益，和所述无线设备在至少一个任意测试位置时的有效各项同性辐射功率，计算馈入到所述被测天线馈点的功率；

根据所述被测天线在其他任意测试位置时的天线增益和所述被测天线馈点的功率，计算述无线设备在其他任意测试位置时的有效各项同性辐射功率。

进一步的，所述根据所述无线设备在所述至少一个任意测试位置时的射频特征信息和所述无线设备在所述其他测试位置时的射频特征信息对所述无线设备进行射频性能计算包括：

根据所述无线设备在所述至少一个任意测试位置时的有效各项同性辐射功率和所述无线设备在所述其他测试位置时的有效各项同性辐射功率，计算所述无线设备的总辐射功率。8、如权利要求5所述的无线设备的射频性能测试方法，其特征在于，当所述射频特性信息包括有效各项同性灵敏度时，根据所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息和所述无线设备对应的被测天线的远场辐射方向图信息生成所述无线设备在其他测试位置时的射频特性信息包括：

从所述被测天线的远场辐射方向图信息中获取所述被测天线在至少一个任意测试位置时的天线增益，以及所述被测天线在其他任意测试位置时的天线增益；

根据所述被测天线在至少一个任意测试位置时的天线增益，和所述无线设备在至少一个任意测试位置时的有效各项同性灵敏度，计算接收机灵敏度；

根据所述被测天线在其他任意测试位置时的天线增益和所述接收机灵敏度，计算所述无线设备在其他任意测试位置时的有效各项同性灵敏度。

进一步的，根据所述无线设备在所述至少一个任意测试位置时的射频特征信息和所述无线设备在所述其他测试位置时的射频特征信息对所述无线设备进行射频性能计算，包括：

根据所述无线设备在所述至少一个任意测试位置时的有效各项同性灵敏度和所述无线设备在所述其他测试位置时的有效各项同性灵敏度，计算所述无线设备的总各项同性灵敏度。

本发明实施例提供的无线设备的射频性能测试方法，获取所述无线设备对应的被测天线的近场辐射方向图信息；根据所述无线设备对应的被测天线的近场辐射方向图信息生成所述被测天线的远场辐射方向图信息；获取所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息；根据所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息和所述无线设备对应的被测天线的远场辐射方向图信息生成所述无线设备在其他测试位置时的射频特性信息；根据所述无线设备在所述至少一个任意测试位置时的射频特征信息和所述无线设备在所述其他测试位置时的射频特征信息对所述无线设备进行射频性能计算。由此，即使天线测试距离无法满足远场条件，也能够实现根据在近场环境下获取的被测天线的近场辐射方向图信息，得到满足远场条件的被测天线的远场辐射方向图信息来进行无线设备的射频性能测试，提高无线设备的射频性能测试的准确性和可靠性。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种无线设备的射频性能测试***，所述无线设备包括至少一个被测天线，所述***包括：

测试天线，所述测试天线位于微波暗室的内部，由射频线缆接到微波暗室的外部；

转台，设置在微波暗室内部，用于承载无线设备；

滑轨，设置在微波暗室内部，用于承载测试天线；

设置在微波暗室外部的定位控制器、矢量网络分析仪、上位机、模拟基站、

所述定位控制器，用于在所述上位机的控制下控制所述转台进行转动，以及控制所述测试天线在所述滑轨中进行滑动以改变所述测试天线的位置；

所述矢量网络分析仪，用于接收并分析在不同的转台角度和测试天线处于不同的位置的情况下接收到的所述被测天线的信号和所述测试天线的信号，以获取所述被测天线的近场辐射方向图信息并发送给所述上位机；

所述上位机，用于根据所述被测天线的近场辐射方向图信息生成所述被测天线的远场辐射方向图信息；

所述模拟基站，用于发射和接收信号，同时用于获取所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息。

所述上位机，还用于根据所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息和所述无线设备对应的被测天线的远场辐射方向图信息生成所述无线设备在其他测试位置时的射频特性信息；所述上位机，还用于根据所述无线设备在所述至少一个任意测试位置时的射频特征信息和所述无线设备在所述其他测试位置时的射频特征信息对所述无线设备进行射频性能计算。本发明实施例提供的无线设备的射频性能测试***，，即使天线测试距离无法满足远场条件，也能够实现根据在近场环境下获取的被测天线的近场辐射方向图信息，得到满足远场条件的被测天线的远场辐射方向图信息来进行无线设备的射频性能测试，提高无线设备的射频性能测试的准确性和可靠性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为现有技术中的SISO测试***的结构示意图；

图2为天线方向图对应的球坐标系。

图3为本发明实施例提供的一种无线设备的射频性能测试方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种无线设备的射频性能测试***的结构示意图。

附图标记说明：

微波暗室：1 上位机：2 模拟基站：3 定位控制器：4

测试天线：5 通信天线：6 滑轨：7 转台：8

无线设备：9 矢量网络分析仪：10

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1为现有技术中的SISO测试***的结构示意图。其中，被测件(被测件为无线设备)放置在3维转台上，测试仪表用于测试被测件的射频性能，测试天线通过射频开关与测试仪表相连，PC控制测试仪表和控制器，控制器在接收到PC指令后控制微波暗室内部的3维转台，通过改变3维转台的参数实现无线设备相对于测试天线处于不同的角度，从而测试得到各个角度的无线设备的辐射性能。现有技术中要求，测试天线到无线终端的距离满足远场。以总辐射功率TRP和总各项同性灵敏度TIS的测试为例说明如下：

把无线设备放在微波暗室中，改变测试天线和无线设备的相对位置，实现在无线设备的各个角度和极化上进行无线性能测试采样，最终得到TRP和TIS。

图2为天线方向图对应的球坐标系。球坐标系的原点为无线设备所在的位置。对任一位置点的方向参数包括θ、φ；其中，θ为方向矢量r与正Z轴的夹角，θ范围为0～π；φ为方向矢量r在XOY平面的投影与正x轴的夹角，φ范围为0～2π。方向矢量r的方向由原点指向任一位置点，任一位置点的极化包括：θ极化和φ极化。

首先，采集无线设备在各个位置点的无线性能指标，其中，每个位置点的无线性能指标包括有效各项同性辐射功率(effective isotropic radiated power，EIRP)和有效各项同性灵敏度(efficient isotropic sensitivity，EIS)。

其次，根据所采集的各个位置点的无线性能指标进行TRP和TIS计算，具体如下：

其中，EiRP_θ(θ,φ)是对具有方向参数θ、φ的位置点，其在θ极化上的EIRP；EiRP_φ(θ,φ)是对具有方向参数θ、φ的位置点，其在φ极化上的EIRP值。

其中，EIS_θ(θ,φ)是对具有方向参数θ、φ的位置点，其在θ极化上的EIS；

EIS_φ(θ,φ)是对具有方向参数θ、φ的位置点，其在φ极化上的EIS。

然而，现有技术中的SISO测试一般需要满足远场条件，即测试距离满足以下公式：

其中，R为测试距离，D为被测件的尺寸，λ为波长。

而如果测试距离难以满足远场条件时，会引入额外的测试误差，特别是当测试距离较近时，SISO无线性能的测试结果的误差会超过误差允许范围，测试结果的可靠性较差。

在实际情形中，对诸如车辆、船舶、飞机等大型无线设备进行测试时，往往会出现测试距离难以满足远场条件的情形。以车辆为例，搭建车辆的测试环境时，则要使得测试距离满足远场条件，则需要搭建的暗室非常巨大，基本无法实现。为此，针对大型无线设备的测试基本在近场条件下进行。然而，近场条件下进行的SISO无线性能测试的测试结果的误差会超过误差允许范围，测试结果的可靠性较差。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种无线设备的射频性能测试方法及***，实现更为准确的进行无线设备的射频性能的评估。

下面参考附图描述本发明实施例的无线设备的射频性能测试方法及***。

图3为本发明实施例提供的一种无线设备的射频性能测试方法的流程示意图。无线设备包括至少一个被测天线，如图3所示，该无线设备的射频性能测试方法包括以下步骤：

S101、获取无线设备对应的被测天线的近场辐射方向图信息。

本实施例中，无线设备包括至少一个被测天线。其中，无线设备可以是任意的具有无线通信功能的设备，无线设备诸如车辆、手机、电脑、可穿戴设备等，但并不限于此。

其中，被测天线的近场辐射方向图信息可以理解为在被测天线的近场区域进行天线方向图测试所得到的被测天线的天线方向图信息。需要指出的是，天线方向图测试属于现有技术，更多介绍详见相关技术。

可选的，为了更全面更准确地获取被测天线的近场辐射方向图信息，将无线设备承载于转台之上，将矢量网络分析仪与至少一个被测天线和测试天线相连；按照预设步长调整转台的角度以及测试天线的位置以获取被测天线的近场辐射方向图信息。

具体而言，将转台设置在微波暗室中，无线设备承载在转台之上，测试天线位于微波暗室的内部，由射频线缆接到微波暗室外部。矢量网络分析仪位于微波暗室的外部，矢量网络分析仪与无线设备的至少一个被测天线连接，同时还与测试天线连接。不断调整转台的角度以及测试天线的位置，矢量网络分析仪接收并分析在不同的转台角度和测试天线处于不同的位置的情况下接收到的所述被测天线的信号和所述测试天线的信，以对被测天线进行辐射方向图测试，获取被测天线的近场辐射方向图信息。

S102、根据无线设备对应的被测天线的近场辐射方向图信息生成被测天线的远场辐射方向图信息。

本实施例中，基于近场-远场转换方法，将被测天线的近场辐射方向图信息转换成被测天线的远场辐射方向图信息。其中，近场-远场转换方法例如为傅里叶变换、球面波变换或场源重构算法，但并不以此为限。

S103、获取所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息。

其中，射频特性信息包括有效各项同性辐射功率和/或有效各项同性灵敏度。

具体而言，在无线设备处于任意测试位置时，获取无线设备在任意测试位置时对应的有效各项同性辐射功率和/或有效各项同性灵敏度。其中，可以利用现有的测试仪表对无线设备在任意测试位置时对应的有效各项同性辐射功率和/或有效各项同性灵敏度。该测试仪表具有测量天线的有效各项同性辐射功率和/或有效各项同性灵敏度的功能。

优选地，为了更为精确地对无线设备进行射频性能计算，可以获取无线设备在多个任意测试位置时的射频特性信息。多个可以理解为2个或2个以上。

S104、根据所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息和所述无线设备对应的被测天线的远场辐射方向图信息生成所述无线设备在其他测试位置时的射频特性信息。具体而言，根据有效各项同性辐射功率、有效各项同性灵敏度的定义，可以得到以下公式：

EiRP_x(θ,φ)＝P_T*G_x(θ,φ) (4)

EIS_x(θ,φ)＝P_S/G_x(θ,φ) (5)

其中，EiRP_x(θ,φ)是被测件对应的天线在(θ,φ)角度，x极化上的有效各项同性辐射功率EIRP，P_T是馈入到被测件的天线馈点的功率，G_x(θ,φ)是被测件的天线在(θ,φ)角度，x极化上的增益。由(4)可知，不同角度和极化上的EIRP的比值等于对应角度和极化上天线增益的比值。

其中，EIS_x(θ,φ)是被测件的天线在(θ,φ)角度，x极化上的EIS值，P_S是接收机灵敏度，G_x(θ,φ)是被测件的天线在(θ,φ)角度，x极化上的增益。由(5)可知，不同角度和极化上的有效各项同性灵敏度EIS的比值等于对应角度和极化上天线增益的比值的倒数。

根据对公式(4)、(5)的说明可知，在得到无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息后，便可推导出无线设备在其他测试位置时的射频特性信息，无需逐个测试多个位置的射频特性信息，提升了测试效率。

具体的，当射频特性信息包括有效各项同性辐射功率时，步骤S104具体为：从所述被测天线的远场辐射方向图信息中获取所述被测天线在至少一个任意测试位置时的天线增益，以及所述被测天线在其他任意测试位置时的天线增益；根据所述被测天线在至少一个任意测试位置时的天线增益，和所述无线设备在至少一个任意测试位置时的有效各项同性辐射功率，计算馈入到所述被测天线馈点的功率；根据所述被测天线在其他任意测试位置时的天线增益和所述被测天线馈点的功率，计算述无线设备在其他任意测试位置时的有效各项同性辐射功率。其中，对无线设备的任意测试位置，确定无线设备的被测天线在任意测试位置的相关参数，相关参数包括(θ,φ)角度，极化。进而根据相关参数，从被测天线远场辐射方向图信息中，获取被测天线在任意测试位置时天线增益；这样，将被测天线在任意测试位置时天线增益和无线设备在任意测试位置时的有效各项同性辐射功率代入公式(4)，得到被测天线馈点的功率。

同样地，对无线设备的任意测试位置，确定无线设备的被测天线在任意测试位置的相关参数，相关参数包括(θ,φ)角度，极化。进而根据相关参数，从被测天线远场辐射方向图信息中，获取被测天线在其他测试位置时天线增益。这样，将被测天线在其他测试位置时天线增益和被测天线馈点的功率代入公式(4)，得到无线设备在其他测试位置时的有效各项同性辐射功率。

具体的，当射频特性信息包括有效各项同性灵敏度时，步骤S104具体为：从所述被测天线的远场辐射方向图信息中获取所述被测天线在至少一个任意测试位置时的天线增益，以及所述被测天线在其他任意测试位置时的天线增益；根据所述被测天线在至少一个任意测试位置时的天线增益，和所述无线设备在至少一个任意测试位置时的有效各项同性灵敏度，计算接收机灵敏度；根据所述被测天线在其他任意测试位置时的天线增益和所述接收机灵敏度，计算述无线设备在其他任意测试位置时的有效各项同性灵敏度。

其中，对无线设备的任意测试位置，确定无线设备的被测天线在任意测试位置的相关参数，相关参数包括(θ,φ)角度，极化，根据相关参数，从被测天线远场辐射方向图信息中，获取被测天线在任意测试位置时天线增益；这样，将被测天线在任意测试位置时天线增益和无线设备在任意测试位置时的有效各项同性灵敏度代入公式(5)，得到接收机灵敏度。

同样地，对无线设备的任意测试位置，确定无线设备的被测天线在任意测试位置的相关参数，相关参数包括(θ,φ)角度，极化。进而根据相关参数，从被测天线远场辐射方向图信息中，获取被测天线在其他测试位置时天线增益。这样，将被测天线在其他测试位置时天线增益和接收机灵敏度代入公式(5)，得到无线设备在其他测试位置时的有效各项同性灵敏度。

S105、根据所述无线设备在所述至少一个任意测试位置时的射频特征信息和所述无线设备在所述其他测试位置时的射频特征信息对所述无线设备进行射频性能计算。

具体而言，在得到无线设备在各个测试位置的射频特征信息之后，便可以根据公式(1)计算出无线设备的总辐射功率TRP，或者，根据公式(2)便可计算出无线设备的总各项同性灵敏度TIS，完成射频性能测试。

针对计算无线设备的总辐射功率TRP，根据无线设备在所述至少一个任意测试位置时的有效各项同性辐射功率和无线设备在所述其他测试位置时的有效各项同性辐射功率，计算无线设备的总辐射功率。具体的，在得到无线设备在各个测试位置的有效各项同性辐射功率之后，根据公式(1)便可计算出被测天线的总辐射功率TRP。

针对计算无线设备的总各项同性灵敏度TIS，根据无线设备在至少一个任意测试位置时的有效各项同性灵敏度和无线设备在其他测试位置时的有效各项同性灵敏度，计算无线设备的总各项同性灵敏度。具体的，在得到无线设备在各个测试位置的有效各项同性灵敏度之后，根据公式(2)便可计算出被测天线的总辐射功率TIS。

进一步地，为了顺利地进行测试，在获取无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息之前，还包括：将矢量网络分析仪与至少一个被测天线和测试天线断开，并将至少一个被测天线与无线设备的接收机相连，同时将测试天线与模拟基站相连。

具体而言，在通过矢量网络分析仪获取被测天线的近场辐射方向图信息之后，就需要将矢量网络分析仪与至少一个被测天线和测试天线断开。同时将至少一个被测天线与无线设备的接收机相连，以及将测试天线与模拟基站相连，进而保证模拟基站输出的信号能通过测试天线、至少一个被测天线输入到无线设备的接收机中。

本发明实施例提供的无线设备的射频性能测试方法，无线设备包括至少一个被测天线，通过获取所述无线设备对应的被测天线的近场辐射方向图信息；根据所述无线设备对应的被测天线的近场辐射方向图信息生成所述被测天线的远场辐射方向图信息；获取所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息；根据所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息和所述无线设备对应的被测天线的远场辐射方向图信息生成所述无线设备在其他测试位置时的射频特性信息；根据所述无线设备在所述至少一个任意测试位置时的射频特征信息和所述无线设备在所述其他测试位置时的射频特征信息对所述无线设备进行射频性能计算。由此，即使天线测试距离无法满足远场条件，也能够实现根据在近场环境下获取的被测天线的近场辐射方向图信息，得到满足远场条件的被测天线的远场辐射方向图信息来进行无线设备的射频性能测试，提高无线设备的射频性能测试的准确性和可靠性。

图4为本发明实施例提供的一种无线设备的射频性能测试***的结构示意图。无线设备9包括至少一个被测天线(图4中未示出)，如图4所示，该无线设备的射频性能测试***，包括：

测试天线5，所述测试天线5位于微波暗室1的内部，由射频线缆接到微波暗室的外部；

转台8，设置在微波暗室1内部，用于承载无线设备9；

滑轨7，设置在微波暗室1内部，用于承载测试天线5；

设置在微波暗室1外部的定位控制器4、矢量网络分析仪10、上位机2、模拟基站3；

所述定位控制器4，用于在所述上位机2的控制下控制所述转台8进行转动，以及控制所述测试天线5在所述滑轨7中进行滑动以改变所述测试天线5的位置；

所述矢量网络分析仪10，用于接收并分析在不同的转台角度和测试天线处于不同的位置的情况下接收到的所述被测天线的信号和所述测试天线的信号，以获取所述被测天线的近场辐射方向图信息并发送给所述上位机2；

所述上位机2，用于根据所述被测天线的近场辐射方向图信息生成所述被测天线的远场辐射方向图信息；

所述模拟基站3，用于发射和接收信号，并用于获取所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息；

所述上位机2，还用于根据所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息和所述无线设备对应的被测天线的远场辐射方向图信息生成所述无线设备在其他测试位置时的射频特性信息。

以下对无线设备9的射频性能测试***如何执行无线设备的射频性能测试方法进行说明，具体如下：

需要说明的是，图4中的无线设备以车辆为例，但并不限于车辆。

首先，需要搭建测试环境。

在微波暗室1内部，设置转台8、滑轨7、车辆9。其中，车辆9设置在转台8之上。

在微波暗室1外部，设置矢量网络分析仪10、模拟基站3、定位控制器4、上位机2、准备测试天线5(可以为喇叭天线)、两根通信天线6。其中，测试天线5、通信天线6、均位于微波暗室1的内部，测试天线5通信天线6均通过射频电缆接到微波暗室1的外部，需要指出的是，测试天线5滑动安装在滑轨7中，测试天线5可以沿滑轨7滑动。通信天线6用于建立通信连接。

其次，在搭建好测试环境之后，开始进行测试，具体流程如下：

第一步：执行获取被测天线的近场辐射方向图信息的步骤。

具体而言，将矢量网络分析仪10分别与车辆9中的至少一个被测天线(图4中未示出)进行连接，以及与测试天线5进行连接。将上位机2分别与定位控制器4、矢量网络分析仪10进行连接。上位机2给模拟基站、以使模拟基站发射信号，并馈入测试天线上位机2给定位控制器11发控制指令，定位控制器4响应接收到的上位机2的控制指令，按照预设步长调整转台8的角度以及测试天线5在滑轨7中的位置。矢量网络分析仪10分析在不同转台角度下、不同测试天线5的位置下接收到被测天线的信息，以对被测天线进行辐射方向图测试，获取被测天线的近场辐射方向图信息。矢量网络分析仪10将获取到的被测天线的近场辐射方向图信息上传给上位机，完成获取被测天线的近场辐射方向图信息的步骤。

第二步：执行根据无线设备对应的被测天线的近场辐射方向图信息生成被测天线的远场辐射方向图信息。

具体而言，上位机2在获取到被测天线的近场辐射方向图信息之后，基于近场-远场转换方法，将被测天线的近场辐射方向图信息转换成被测天线的远场辐射方向图信息。其中，近场-远场转换方法例如为傅里叶变换、球面波变换或场源重构算法，但并不以此为限。

第三步：执行获取无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息。

具体而言，在在通过矢量网络分析仪10获取被测天线的近场辐射方向图信息之后，将矢量网络分析仪10与至少一个被测天线和测试天线5断开。同时将至少一个被测天线与无线设备的接收机相连，以及将测试天线5与模拟基站3相连，这样，模拟基站3输出的信号能通过测试天线、至少一个被测天线输入到无线设备9的接收机中，以对无线设备9进行测试。

其中，模拟基站3可以测试出无线设备在任意测试位置的有效各项同性灵敏度，以及测试出在任意测试位置的有效各项同性辐射功率。

具体的，上位机2控制模拟基站3进行信号发射，模拟基站3发射出的信号通过测试天线5馈入无线设备。这时，模拟基站3可以测试出无线设备在任意测试位置的有效各项同性灵敏度，以及测试出在任意测试位置的有效各项同性辐射功率，并上传给上位机2。

第四步：执行根据无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息和无线设备对应的被测天线的远场辐射方向图信息生成无线设备在其他测试位置时的射频特性信息的步骤。

第五步：执行根据无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特征信息和所述无线设备在其他测试位置时的射频特征信息对无线设备进行射频性能计算的步骤。

第四步和第五步由上位机执行，上位机根据测试仪器上传的无线设备在任意测试位置时的射频特性信息和矢量网络分析仪10上传的无线设备对应的被测天线的远场辐射方向图信息进行对无线设备进行射频性能测试。

需要说明的是，前述对无线设备的射频性能测试方法实施例的解释说明也适用于该实施例的无线设备的射频性能测试***，其实现原理类似，此处不再赘述。

本发明实施例提供的无线设备的射频性能测试***，即使天线测试距离无法满足远场条件，也能够实现根据在近场环境下获取的被测天线的近场辐射方向图信息，得到满足远场条件的被测天线的远场辐射方向图信息来进行无线设备的射频性能测试，提高无线设备的射频性能测试的准确性和可靠性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种无线设备的射频性能测试方法，其特征在于，所述无线设备包括至少一个被测天线，所述方法包括：

获取所述无线设备对应的被测天线的近场辐射方向图信息；

根据所述无线设备对应的被测天线的近场辐射方向图信息生成所述被测天线的远场辐射方向图信息；

获取所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息；

根据所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息和所述无线设备对应的被测天线的远场辐射方向图信息生成所述无线设备在其他测试位置时的射频特性信息；

根据所述无线设备在所述至少一个任意测试位置时的射频特性信息和所述无线设备在所述其他测试位置时的射频特性信息对所述无线设备进行射频性能计算。

2.如权利要求1所述的无线设备的射频性能测试方法，其特征在于，所述无线设备承载于转台之上，所述获取所述无线设备对应的被测天线的近场辐射方向图信息，包括：

将矢量网络分析仪与所述无线设备中的被测天线和测试天线相连；

按照预设步长调整所述转台的角度以及所述测试天线的位置以获取所述无线设备对应的被测天线的近场辐射方向图信息。

3.如权利要求1所述的无线设备的射频性能测试方法，其特征在于，通过傅里叶变换、球面波变换或场源重构算法将所述无线设备对应的被测天线的近场辐射方向图信息转换为所述远场辐射方向图信息。

4.如权利要求2所述的无线设备的射频性能测试方法，其特征在于，在所述获取所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息之前，还包括：

将所述矢量网络分析仪与所述至少一个被测天线和测试天线断开，并将所述至少一个被测天线与所述无线设备的接收机相连，同时将所述测试天线与模拟基站相连。

5.如权利要求1所述的无线设备的射频性能测试方法，其特征在于，所述射频特性信息包括有效各项同性辐射功率EIRP(Effective Isotropic Radiated Power)和/或有效各项同性灵敏度EIS(Efficient Isotropic Sensitivity)。

6.如权利要求5所述的无线设备的射频性能测试方法，其特征在于，当所述射频特性信息包括有效各项同性辐射功率时，根据所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息和所述无线设备对应的被测天线的远场辐射方向图信息生成所述无线设备在其他测试位置时的射频特性信息包括：从所述被测天线的远场辐射方向图信息中获取所述被测天线在至少一个任意测试位置时的天线增益，以及所述被测天线在其他任意测试位置时的天线增益；

根据所述被测天线在至少一个任意测试位置时的天线增益，和所述无线设备在至少一个任意测试位置时的有效各项同性辐射功率，计算馈入到所述被测天线馈点的功率；

根据所述被测天线在其他任意测试位置时的天线增益和所述被测天线馈点的功率，计算述无线设备在其他任意测试位置时的有效各项同性辐射功率。

7.如权利要求6所述的无线设备的射频性能测试方法，其特征在于，所述根据所述无线设备在所述至少一个任意测试位置时的射频特性信息和所述无线设备在所述其他测试位置时的射频特性信息对所述无线设备进行射频性能计算包括：

根据所述无线设备在所述至少一个任意测试位置时的有效各项同性辐射功率和所述无线设备在所述其他测试位置时的有效各项同性辐射功率，计算所述无线设备的总辐射功率。

8.如权利要求5所述的无线设备的射频性能测试方法，其特征在于，当所述射频特性信息包括有效各项同性灵敏度时，根据所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息和所述无线设备对应的被测天线的远场辐射方向图信息生成所述无线设备在其他测试位置时的射频特性信息包括：

从所述被测天线的远场辐射方向图信息中获取所述被测天线在至少一个任意测试位置时的天线增益，以及所述被测天线在其他任意测试位置时的天线增益；

根据所述被测天线在至少一个任意测试位置时的天线增益，和所述无线设备在至少一个任意测试位置时的有效各项同性灵敏度，计算接收机灵敏度；

根据所述被测天线在其他任意测试位置时的天线增益和所述接收机灵敏度，计算所述无线设备在其他任意测试位置时的有效各项同性灵敏度。

9.如权利要求8所述的无线设备的射频性能测试方法，其特征在于，根据所述无线设备在所述至少一个任意测试位置时的射频特性信息和所述无线设备在所述其他测试位置时的射频特性信息对所述无线设备进行射频性能计算，包括：

根据所述无线设备在所述至少一个任意测试位置时的有效各项同性灵敏度和所述无线设备在所述其他测试位置时的有效各项同性灵敏度，计算所述无线设备的总各项同性灵敏度。

10.一种无线设备的射频性能测试***，其特征在于，所述无线设备包括至少一个被测天线，所述***包括：

测试天线，所述测试天线位于微波暗室的内部，由射频线缆接到微波暗室的外部；

转台，设置在微波暗室内部，用于承载无线设备；

滑轨，设置在微波暗室内部，用于承载测试天线；

设置在微波暗室外部的定位控制器、矢量网络分析仪、上位机、模拟基站；

所述定位控制器，用于在所述上位机的控制下控制所述转台进行转动，以及控制所述测试天线在所述滑轨中进行滑动以改变所述测试天线的位置；

所述矢量网络分析仪，用于接收并分析在不同的转台角度和测试天线处于不同的位置的情况下接收到的所述被测天线的信号和所述测试天线的信号，以获取所述被测天线的近场辐射方向图信息并发送给所述上位机；

所述上位机，用于根据所述被测天线的近场辐射方向图信息生成所述被测天线的远场辐射方向图信息；

所述模拟基站，用于发射和接收信号，所发射的信号馈入测试天线，同时用于获取所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息；

所述上位机，还用于根据所述无线设备在至少一个任意测试位置时的射频特性信息和所述无线设备对应的被测天线的远场辐射方向图信息生成所述无线设备在其他测试位置时的射频特性信息；

所述上位机，还用于根据所述无线设备在所述至少一个任意测试位置时的射频特性信息和所述无线设备在所述其他测试位置时的射频特性信息对所述无线设备进行射频性能计算。

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