RU2783695C1

RU2783695C1 - Method, device, system and terminal for measuring total radiated power and machine readable data carrier

Info

Publication number: RU2783695C1
Application number: RU2021139193A
Authority: RU
Inventors: Хуа Гао; Яньчунь ЧЖУАН; Хуа Ян; Хэфэй ЦЗИНЬ; Цзюньфэй ЧЖАО; Фейюэ ЧЖАН
Original assignee: Зте Корпорейшн
Priority date: 2019-06-14
Filing date: 2020-06-05
Publication date: 2022-11-15

Abstract

FIELD: antenna arrays.

SUBSTANCE: invention is intended to measure the total radiated power of the antenna array. The substance of the invention lies in the fact that the measured antenna array is divided into antenna sub-arrays by the number N, and the number N is greater than or equal to two; the sampling interval is determined based on the dimensions of the antenna subarrays by the number N; determining sampling points based on the sampling interval; and determining the total radiated power of the entire antenna array based on the effective isotropic radiated power at the sampling points.

EFFECT: providing a reduction in the number of sampling points in the process of measuring the total radiated power of the antenna array and a significant increase in the efficiency of testing the total radiated power of the antenna array.

12 cl, 17 dwg

Description

Ссылка на родственную заявкуLink to related application

Данная патентная заявка основана и испрашивает приоритет по заявке на патент Китая №201910517592.7, поданной 14 июня 2019 года, содержание которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.This patent application is based on and claims priority from Chinese Patent Application No. 201910517592.7 filed June 14, 2019, the contents of which are hereby incorporated by reference in their entirety.

Область техники, к которой относится настоящее изобретениеThe field of technology to which the present invention relates

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся, помимо прочего, к технической области беспроводной связи, в частности, помимо прочего, к способу, устройству, системе и терминалу для измерения полной излучаемой мощности антенной решетки и машиночитаемому носителю данных.Embodiments of the present invention relate, among other things, to the technical field of wireless communication, in particular, but not limited to, to a method, apparatus, system and terminal for measuring the total radiated power of an antenna array and a computer-readable storage medium.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретенияBackground of the Invention

С повышением спроса на связь более высокого качества с более высокой четкостью изображений и меньшим запаздыванием все большее развитие получает технология мобильной связи пятого поколения (5G), как того требует время, которая включает в себя множество новых технологий, таких как технологии массивных антенных решеток (massive-MIMO), лучеформирования и связи в диапазоне миллиметровых волн. Технология связи в диапазоне миллиметровых волн относится, главным образом, к технологии связи, где используются электромагнитные волны (частотой от 30 ГГц до 300 ГГц) с длиной волны в миллиметровом диапазоне в качестве несущей базовой станции сети доступа. Внедрение технологии связи в диапазоне миллиметровых волн уменьшает размеры вибратора до миллиметрового диапазона и обеспечивает возможность применения технологии массивных антенных решеток в продуктах связи 5G. Количество вибраторов в антенной решетке варьируется в пределах от 128 до 256 и даже до 512, что может быть успешно применено на практике. Конструкция схемы миллиметрового диапазона и применение массивной антенной решетки с фазовым управлением требует, чтобы антенна и выносной радиоблок (RRU) были интегрированы в единое целое, образуя активную антенную систему (AAS).With the increasing demand for higher quality communications with higher image clarity and lower latency, fifth generation (5G) mobile communications technology is gaining momentum as time demands, which includes many new technologies such as massive antenna array technologies (massive -MIMO), beamforming and communication in the millimeter wave range. Millimeter wave communication technology refers mainly to a communication technology that uses electromagnetic waves (frequency from 30 GHz to 300 GHz) with millimeter wave length as the carrier base station of the access network. The introduction of millimeter wave communication technology reduces the size of the vibrator to the millimeter wave and enables the application of massive antenna array technology in 5G communication products. The number of vibrators in the antenna array varies from 128 to 256 and even up to 512, which can be successfully applied in practice. The design of the millimeter wave circuitry and the use of a massive phase-steering array antenna requires that the antenna and remote radio unit (RRU) be integrated into a single unit, forming an active antenna system (AAS).

Стандартные технические требования к тестированию TRP (полной излучаемой мощности) при низкой частоте (спецификация CTIA (Ассоциации изготовителей сотовых телекоммуникационных систем)) больше не подходят для антенных решеток миллиметрового диапазона из-за больших погрешностей измерений. В соответствии с проектом партнерства третьего поколения (3GPP) предусмотрено два типа устройств для базовой станции активной антенной системы (AAS), а именно устройства типа 1-O и 2-O, которые отличаются друг от друга рабочей частотой, но практически идентичны друг другу в плане общей архитектуры, показанной на фиг. 1. Как показано на фиг. 1, антенна этого устройства жестко соединена с радиочастотным интерфейсом с тем, чтобы сделать базовую станцию более компактной и уменьшить потери на передачу. В принципе, антенна не может быть отсоединена от радиочастотного интерфейса. Следовательно, тестирование проводимости, используемое в исходном стандарте, не применимо из-за отсутствия радиочастотного интерфейса. В соответствии с 3GPP радиочастотное тестирование устройств 1-O и 2-O обязательно должно предусматривать радиационные испытания, т.е. тесты по каналу беспроводной связи (ОТА). В соответствии с требованиями стандарта TS38.104 в 3GPP базовая станция AAS относится к устройствам типа 2-O сети 5G, а ее радиочастотный показатель должен измеряться в темной камере по каналу беспроводной связи (ОТА). Полная излучаемая мощность (TRP) базовой станции является основным параметром тестирования ОТА, что служит основой для измерения различных радиочастотных показателей, таких как выходная мощность, помехи и коэффициент утечки в соседний канал (ACLR) базовой станции.The standard specification for TRP (Total Radiated Power) testing at low frequency (CTIA (Cellular Telecommunications Manufacturers Association) specification) is no longer suitable for millimeter wave antenna arrays due to large measurement errors. According to the 3rd Generation Partnership Project (3GPP), there are two types of active antenna system (AAS) base station devices, namely 1-O and 2-O type devices, which differ from each other in operating frequency, but are almost identical to each other in the plan of the general architecture shown in Fig. 1. As shown in FIG. 1, the antenna of this device is rigidly connected to the RF interface so as to make the base station more compact and reduce the transmission loss. In principle, the antenna cannot be disconnected from the RF interface. Therefore, the conductivity testing used in the original standard is not applicable due to the lack of an RF interface. In accordance with 3GPP, RF testing of 1-O and 2-O devices must necessarily include radiation testing, i.e. tests over the wireless link (OTA). According to the TS38.104 standard in 3GPP, the AAS base station is classified as a 5G 2-O type device, and its RF performance must be measured in a dark chamber over the air link (OTA). The total radiated power (TRP) of a base station is the main OTA test parameter that serves as the basis for measuring various RF metrics such as output power, interference, and adjacent channel leakage ratio (ACLR) of a base station.

Последний стандарт TS38.141-2 в 3GPP предлагает алгоритмы генерации выборки на основании разрешения Рэлея (I.2.2 «Критерии базового углового пространства») и алгоритмы генерации выборки на основании нормированного пространства волновых векторов (I.6 «Пространственная сетка волновых векторов»), что позволяет уменьшить количество точек выборки и намного повысить эффективность измерения. Однако при умножении числа антенных элементов количество точек, необходимое для схем выборки с разрешением Рэлея, также будет умножаться по мере дальнейшего уменьшения ширины луча. Следовательно, для сверхбольшой антенной решетки необходимо обеспечить более эффективную схему испытаний с целью повышения эффективности тестирования.The latest standard TS38.141-2 in 3GPP proposes sampling algorithms based on Rayleigh resolution (I.2.2 "Basic corner space criteria") and sampling algorithms based on the normed wavevector space (I.6 "Spatial wavevector grid"), which reduces the number of sampling points and greatly improves measurement efficiency. However, as the number of antenna elements is multiplied, the number of points required for Rayleigh resolution sampling schemes will also be multiplied as the beamwidth is further reduced. Therefore, for an ultra-large antenna array, it is necessary to provide a more efficient test scheme in order to improve the testing efficiency.

Краткое раскрытие настоящего изобретенияBrief summary of the present invention

Вариантами осуществления настоящего изобретения предложен способ, терминал, система и устройство для измерения полной излучаемой мощности антенной решетки и машиночитаемый носитель данных для решения до определенной степени, по меньшей мере, одной из технических задач предшествующего уровня техники, включая повышение эффективности тестирования полной излучаемой мощности сверхбольшой антенной решетки.Embodiments of the present invention provide a method, terminal, system and apparatus for measuring the total radiated power of an antenna array and a computer-readable storage medium for solving, to a certain extent, at least one of the technical problems of the prior art, including improving the efficiency of testing the total radiated power of an ultra-large antenna gratings.

С этой целью одним из вариантов осуществления настоящего изобретения предложен способ измерения полной излучаемой мощности антенной решетки, предусматривающий: разделение измеряемой антенной решетки на антенные подрешетки числом N, причем число N превышает или равно двум; определение интервала выборки на основании размеров антенных подрешеток числом N; определение точек выборки на основании интервала выборки; и определение полной излучаемой мощности всей антенной решетки на основании излучаемой мощности в точках выборки.To this end, one of the embodiments of the present invention proposes a method for measuring the total radiated power of an antenna array, which includes: dividing the antenna array to be measured into antenna sub-arrays of the number N, and the number N is greater than or equal to two; determining a sampling interval based on the size of the antenna subarrays by N; determining sampling points based on the sampling interval; and determining the total radiated power of the entire antenna array based on the radiated power at the sampling points.

Одним из вариантов осуществления настоящего изобретения дополнительно предложено устройство для измерения полной излучаемой мощности антенной решетки, включающее в себя: модуль определения разделения, выполненный с возможностью определения антенных подрешеток измеряемой антенной решетки и определения размеров антенных подрешеток; модуль определения интервала выборки, выполненный с возможностью определения интервала выборки на основании размеров антенных подрешеток; модуль определения точек выборки, выполненный с возможностью определения точек выборки на основании интервала выборки путем осуществления равномерной выборки в угловом пространстве или в пространстве волновых векторов; и модуль определения полной излучаемой мощности, выполненный с возможностью определения полной излучаемой мощности всей антенной решетки на основании полной излучаемой мощности в точках выборки.One embodiment of the present invention further provides a device for measuring the total radiated power of an antenna array, including: a separation determination module, configured to determine antenna sub-arrays of the measured antenna array and determine the dimensions of the antenna sub-arrays; a sampling interval determination module, configured to determine a sampling interval based on the dimensions of the antenna subarrays; a sampling point determination module, configured to determine sampling points based on a sampling interval by sampling uniformly in angle space or wave vector space; and a total radiated power determination module configured to determine the total radiated power of the entire antenna array based on the total radiated power at the sampling points.

Одним из вариантов осуществления настоящего изобретения дополнительно предложена система для измерения полной излучаемой мощности антенной решетки, включающая в себя: тестируемое оборудование (EUT), закрепляемое на поворотной платформе; тестовую антенную систему; детектор уровня мощности; и тестер; при этом EUT включает в себя антенную решетку и выносной радиоблок, которые сведены в единое целое; детектор уровня мощности соединен с тестовой антенной системой; тестер соединен с EUT, поворотной платформой, тестовой антенной системой и детектором уровня мощности, соответственно, для реализации стадий в рамках способа измерения полной излучаемой мощности антенной решетки, описанного выше.One embodiment of the present invention further provides a system for measuring the total radiated power of an antenna array, including: an equipment under test (EUT) mounted on a turntable; test antenna system; power level detector; and tester; while the EUT includes an antenna array and a remote radio unit, which are combined into a single whole; the power level detector is connected to the test antenna system; the tester is connected to the EUT, the turntable, the test antenna system, and the power level detector, respectively, to implement the steps of the antenna array total radiated power measurement method described above.

Одним из вариантов осуществления настоящего изобретения дополнительно предложен терминал для измерения полной излучаемой мощности антенной решетки, включающий в себя: процессор, память и коммуникационную шину; при этом коммуникационная шина выполнена с возможностью реализации связи между процессором и памятью; в памяти хранятся компьютерные программы; а процессор выполнен с возможностью выполнения одной или нескольких компьютерных программ, хранящихся в памяти, для реализации стадий в рамках способа измерения полной излучаемой мощности антенной решетки, описанного выше.One embodiment of the present invention further provides a terminal for measuring the total radiated power of an antenna array, including: a processor, a memory, and a communication bus; wherein the communication bus is configured to implement communication between the processor and the memory; memory stores computer programs; and the processor is configured to execute one or more computer programs stored in the memory to implement the steps in the antenna array total radiated power measurement method described above.

Одним из вариантов осуществления настоящего изобретения дополнительно предложен машиночитаемый носитель данных, в котором хранится одна или несколько программ, которые при их выполнении одним или несколькими процессорами инициируют реализацию одним или несколькими процессорами стадий в рамках способа измерения полной излучаемой мощности антенной решетки, описанного выше.One embodiment of the present invention further provides a computer-readable storage medium that stores one or more programs that, when executed by one or more processors, cause the one or more processors to implement the steps of the antenna array total radiated power measurement method described above.

Краткое описание ФигурBrief Description of the Figures

На фиг. 1 показано схематическое изображение устройств 1-O и 2-O согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;In FIG. 1 is a schematic representation of the devices 1-O and 2-O according to the first embodiment of the present invention;

На фиг. 2 показано схематическое изображение тестовой системы согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;In FIG. 2 is a schematic representation of a test system according to the first embodiment of the present invention;

На фиг. 3 показана пространственная система координат тестовой среды согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;In FIG. 3 shows the spatial coordinate system of the test environment according to the first embodiment of the present invention;

На фиг. 4(a) схематически показана выборка с разрешением Рэлея в угловом пространстве согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;In FIG. 4(a) is a schematic diagram showing Rayleigh resolution sampling in angular space according to the first embodiment of the present invention;

На фиг. 4(b) схематически показана выборка с разрешением Рэлея в пространстве волновых векторов согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;In FIG. 4(b) is a schematic representation of a Rayleigh resolution sample in wavevector space according to a first embodiment of the present invention;

На фиг. 4(c) схематически показано положение точек выборки пространства волновых векторов в сферической системе координат согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;In FIG. 4(c) schematically shows the position of wave vector space sampling points in a spherical coordinate system according to the first embodiment of the present invention;

На фиг. 5 показана блок-схема, иллюстрирующая алгоритм реализации способа измерения полной излучаемой мощности антенной решетки согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;In FIG. 5 is a flowchart illustrating an implementation flow of the method for measuring the total radiated power of an antenna array according to the first embodiment of the present invention;

На фиг. 6 схематически показана схема расчета TRP с произвольным разделением согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;In FIG. 6 is a schematic diagram showing an arbitrary division TRP calculation scheme according to a second embodiment of the present invention;

На фиг. 7 показана блок-схема, иллюстрирующая алгоритм реализации способа расчета TRP с произвольным разделением согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;In FIG. 7 is a flowchart illustrating an implementation flow of the random split TRP calculation method according to the second embodiment of the present invention;

На фиг. 8(a), (b) и (с) схематически показаны схемы расчета TRP с обратным разделением согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;In FIG. 8(a), (b) and (c) are schematic diagrams showing inverse split TRP calculation schemes according to a third embodiment of the present invention;

На фиг. 9 показана блок-схема, иллюстрирующая алгоритм реализации способа расчета TRP с обратным разделением согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;In FIG. 9 is a flowchart illustrating an implementation flow of the inverse split TRP calculation method according to the third embodiment of the present invention;

На фиг. 10 схематически показана структура тестового устройства для расчета TRP с произвольным разделением согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения;In FIG. 10 is a schematic structure of a test apparatus for calculating random split TRP according to a fourth embodiment of the present invention;

На фиг. 11 схематически показана структура тестового устройства для расчета TRP с обратным разделением согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения;In FIG. 11 is a schematic structure of a test apparatus for calculating a reverse split TRP according to a fourth embodiment of the present invention;

На фиг. 12 показаны результаты тестирования тестовой схемы для расчета TRP с обратным разделением в системе согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения; иIn FIG. 12 shows test results of a test circuit for calculating reverse split TRP in a system according to a fifth embodiment of the present invention; and

На фиг. 13 схематически показана структура измерительного терминала согласно шестому варианту осуществления настоящего изобретения.In FIG. 13 schematically shows the structure of the measurement terminal according to the sixth embodiment of the present invention.

Подробное раскрытие настоящего изобретенияDetailed disclosure of the present invention

Для прояснения целей, технических схем и преимуществ настоящего изобретения варианты его осуществления будут подробно описаны ниже на конкретных примерах их практической реализации в привязке к прилагаемым чертежам. Следует понимать, что конкретные варианты осуществления заявленного изобретения, описанные в настоящем документе, представлены исключительно с целью разъяснения этих вариантов осуществления, а не для ограничения настоящего изобретения.In order to clarify the objectives, technical schemes and advantages of the present invention, embodiments of the present invention will be described in detail below on specific examples of their practical implementation in connection with the accompanying drawings. It should be understood that the specific embodiments of the claimed invention described herein are presented solely for the purpose of explaining these embodiments, and not to limit the present invention.

Первый вариант осуществления настоящего изобретенияFirst Embodiment of the Present Invention

Для повышения эффективности тестирования полной излучаемой мощности (TRP) антенной решетки в составе активной антенной системы 5G одним из вариантов осуществления настоящего изобретения предложен способ измерения полной излучаемой мощности антенной решетки.To improve the efficiency of testing the total radiated power (TRP) of an antenna array in a 5G active antenna system, one embodiment of the present invention provides a method for measuring the total radiated power of an antenna array.

Согласно 3GPP базовые станции в составе активной антенной системы подразделяются на устройства двух типов, а именно 1-O и 2-O, которые отличаются друг от друга рабочей частотой, но практически идентичны друг другу в плане общей архитектуры. Устройства 1-O и 2-O хорошо известны, и не будут повторно описываться в настоящем документе. Согласно 3GPP радиочастотное тестирование устройств 1-O и 2-O предусматривает радиационные испытания, т.е. ОТА-тесты.According to 3GPP, base stations in an active antenna system are divided into two types of devices, namely 1-O and 2-O, which differ from each other in operating frequency, but are almost identical to each other in terms of overall architecture. Devices 1-O and 2-O are well known and will not be re-described here. According to 3GPP, RF testing of 1-O and 2-O devices includes radiation testing, i.e. OTA tests.

В общем, ОТА-тесты требуют наличия «темной» среды. В настоящее время тестовые среды подразделяются, главным образом, на камеры трех типов, а именно на темные камеры дальней зоны, компактного поля и ближней зоны. Вследствие того, что в темных камерах ближней зоны может находиться ограниченное количество тестируемых объектов, возможности 3GPP по тестированию таких темных камер все еще проходят этап предварительного исследования. Темные камеры дальней зоны и компактного поля представляют собой тестовые среды, принятые в настоящее время проектом 3GPP, поскольку они могут охватывать большее число тестируемых объектов.In general, OTA tests require a dark environment. At present, test environments are mainly classified into three types of cameras, namely dark far-field, compact-field and near-field cameras. Due to the fact that dark near field chambers can contain a limited number of test objects, the 3GPP's ability to test such dark chambers is still in a preliminary study phase. Far field and compact field dark cameras are the test environments currently adopted by the 3GPP project as they can cover a larger number of test objects.

Тестовая среда для ОТА-тестов будет описана ниже на примере темной камеры дальней зоны. В частности, на фиг. 2 проиллюстрирована тестовая система.The test environment for OTA tests will be described below using a far-field dark camera as an example. In particular, in FIG. 2 illustrates a test system.

Система 200 выполнена с возможностью измерения ОТА-показателей оборудования EUT 210. Оборудование EUT 210 включает в себя выносной радиоблок (RRU) 211 и антенную решетку 212. Антенная решетка 212 тесно связана с RRU 211, образуя единое устройство, как это обозначено пунктирной линией. Каналы передачи и приема EUT 210 напрямую подключены к антенной решетке 212 напротив RRU и антенной системы, измеряемых независимо друг от друга. Поскольку антенная решетка 212 и RRU 211 сведены в единое целое без радиочастотного соединения, антенная решетка не может быть изолирована для тестирования. Иначе говоря, для всего узла в целом невозможно рассчитать радиочастотные показатели, такие как эффективная изотропная мощность излучения (EIRP), полная излучаемая мощность (TRP), эквивалентная изотропная чувствительность (EIS) и полная изотропная чувствительность (TIS), путем простого тестирования характеристик излучения антенной решетки 212 и рабочих характеристик каналов передачи и приема радиоблока 211. Одновременно необходимо проводить измерение EUT 210.The system 200 is configured to measure the OTA performance of the EUT 210. The EUT 210 includes a remote radio unit (RRU) 211 and an antenna array 212. The antenna array 212 is tightly coupled to the RRU 211 to form a single unit as indicated by the dotted line. The transmit and receive channels of the EUT 210 are directly connected to the antenna array 212 opposite the RRU and antenna system measured independently of each other. Since the antenna array 212 and RRU 211 are brought together without an RF connection, the antenna array cannot be isolated for testing. In other words, it is not possible to calculate RF metrics such as Effective Isotropic Radiated Power (EIRP), Total Radiated Power (TRP), Equivalent Isotropic Sensitivity (EIS), and Total Isotropic Sensitivity (TIS) for an entire site by simply testing the radiation characteristics of the antenna. array 212 and the performance of the transmit and receive channels of the radio unit 211. At the same time, it is necessary to measure the EUT 210.

Оборудование EUT 210 размещается и закрепляется на поворотной платформе 220, причем поворотная платформа 220 может поворачиваться в горизонтальной плоскости и в плоскости симметрии. Тестовая антенная система 230 включает в себя тестовую антенну 231, кронштейн 232 для закрепления антенны и тестовый кабель 233. Тестовая антенна 231 может представлять собой одиночную антенну или множество антенн. Кронштейн 232 для закрепления антенны выполнен с возможностью закрепления тестовой антенны 231, и он может перемещаться в трехмерном пространстве. Тестовая антенна 231 соединена с детектором 240 уровня мощности посредством тестового кабеля 233. Детектор 240 уровня мощности может представлять собой векторный анализатор цепей, спектрометр, измеритель мощности и т.п.Equipment EUT 210 is placed and fixed on the turntable 220, and the turntable 220 can rotate in the horizontal plane and in the plane of symmetry. The test antenna system 230 includes a test antenna 231, an antenna mounting bracket 232, and a test cable 233. The test antenna 231 may be a single antenna or multiple antennas. The antenna fixing bracket 232 is adapted to fix the test antenna 231 and can move in three-dimensional space. Test antenna 231 is connected to power level detector 240 via test cable 233. Power level detector 240 may be a vector network analyzer, spectrometer, power meter, or the like.

Все компоненты из числа оборудования EUT 210, поворотной платформы 220, кронштейна 232 для закрепления антенны и детектора 240 уровня мощности соединены с тестером 250. Тестер 250 может быть выполнен с возможностью управления передачей/приемом EUT 210, вращением поворотной платформы 220, перемещением кронштейна 232 для закрепления антенны и передачей/приемом детектора 240 уровня мощности, а также с возможностью регистрации и обработки соответствующих результатов тестирования, включая значения EIRP, и внесения записей в журнал.All components of EUT 210, turntable 220, antenna mounting bracket 232, and power level detector 240 are connected to tester 250. Tester 250 may be configured to control EUT 210 transmit/receive, rotate turntable 220, move arm 232 to antenna mounting and transmit/receive power level detector 240, as well as the ability to register and process the relevant test results, including EIRP values, and make entries in the log.

На протяжении всего процесса тестирования среда полностью безэховой камеры остается изолированной от внешней среды материалом 260, поглощающим волны, и стенкой 270 темной камеры для имитации бесконечного пространства.Throughout the testing process, the environment of the fully anechoic chamber remains isolated from the external environment by the wave-absorbing material 260 and the dark chamber wall 270 to simulate infinite space.

На фиг. 3 схематически показана система координат, где в качестве точки отсчета используется антенная решетка 212 на EUT 210. Ось X, в общем, согласуется с направлением нормали антенной решетки, а оси Y и Z проходят, соответственно, в горизонтальном направлении и вертикальном направлении. В контексте настоящего документа направление определяется двумя пространственными координатами. Одна пространственная координата отображает угловое пространство, т.е. она представлена величинами (θ, ϕ) в сферической системе координат. Например, когда направление волнового вектора откалибровано как (90°, 0°), это значит, что оно указывает на ось X. Другая пространственная координата отображает нормированное пространство волновых векторов, т.е. она представлена величинами (u, v) в декартовой системе координат, где величины и u v отображают размеры проекции нормированных волновых векторов на ось Y и ось Z, соответственно. Например, когда направление волнового вектора откалибровано как (0, 0), это значит, что оно указывает на ось X. Между угловым пространством (θ, ϕ) и нормированным пространством волновых векторов (u, v) существует определенное соотношение пространственного преобразования, а именно:In FIG. 3 schematically shows a coordinate system using antenna array 212 on EUT 210 as the reference point. The X-axis generally follows the normal direction of the antenna array, and the Y and Z axes run in the horizontal direction and the vertical direction, respectively. In the context of this document, direction is defined by two spatial coordinates. One spatial coordinate represents the angular space, i.e. it is represented by the quantities (θ, ϕ) in the spherical coordinate system. For example, when the wave vector direction is calibrated as (90°, 0°), it means that it points to the x-axis. The other spatial coordinate represents the normalized wave vector space, i.e. it is represented by the quantities (u, v) in the Cartesian coordinate system, where the quantities and u v represent the dimensions of the projection of the normalized wave vectors onto the Y axis and the Z axis, respectively. For example, when the wave vector direction is calibrated as (0, 0), it means that it points to the x-axis. :

Тест ОТА сфокусирован, главным образом, на EIRP, EIS и TRP. Одним из проблемных мест ОТА-теста является тестирование TRP.The OTA test focuses mainly on EIRP, EIS and TRP. One of the problem areas of the OTA test is the TRP test.

Последний стандарт TS38.141-2 в 3GPP предлагает алгоритмы генерации выборки на основании разрешения Рэлея (1.2.2 «Критерии базового углового пространства») и алгоритмы генерации выборки на основании нормированного пространства волновых векторов (1.6 «Пространственная сетка волновых векторов»), что позволяет уменьшить количество точек выборки и намного повысить эффективность измерения.The latest standard TS38.141-2 in the 3GPP proposes sampling algorithms based on Rayleigh resolution (1.2.2 Basic Angular Space Criteria) and sampling algorithms based on a normalized wavevector space (1.6 Spatial Wavevector Grid) that allow reduce the number of sampling points and greatly improve the measurement efficiency.

На фиг. 4(a) схематически показана выборка в угловом пространстве с использованием разрешения Рэлея в качестве интервала. Фоновое изображение представляет собой диаграмму направленности излучения антенной решетки 16 × 8 (Y × Z) с периодом в половину длины волны в угловом пространстве, а символ «+» отображает точки выборки. Разрешение Рэлея (θ_r, ϕ_r) может быть получено с учетом размеров антенны и по следующей формуле:In FIG. 4(a) is a schematic representation of angular space sampling using Rayleigh resolution as spacing. The background image is the radiation pattern of a 16 × 8 (Y × Z) antenna array with a period of half a wavelength in angular space, and the “+” symbol represents the sampling points. The Rayleigh resolution (θ _r , ϕ _r ) can be obtained taking into account the dimensions of the antenna and using the following formula:

где величина λ обозначает длину волны, а величины D_z и D_y обозначают максимальные размеры антенной решетки в направлении Y и в направлении Z.where the value of λ denotes the wavelength, and the quantities D _z and D _y denote the maximum dimensions of the antenna array in the Y direction and in the Z direction.

Для приемопередающей антенной решетки, т.е. прямоугольной антенной решетки с равной амплитудой и одинаковой фазой, разрешение Рэлея может быть также определено по ширине полосы частот по первым нулям (FNBW) диаграммы направленности излучения антенны, а именно:For a transceiver antenna array, i.e. rectangular antenna array with equal amplitude and the same phase, the Rayleigh resolution can also be determined from the bandwidth of the leading zeros (FNBW) of the antenna radiation pattern, namely:

На фиг. 4(b) схематически показана выборка в нормированном пространстве волновых векторов с использованием разрешения Рэлея в качестве интервала. Разрешение Рэлея (u_r, v_r) в пространстве волновых векторов может определяться размерами антенной решетки, т.е. следующим образом:In FIG. 4(b) is a schematic representation of a normalized wavevector space sample using Rayleigh resolution as spacing. The Rayleigh resolution (u _r , v _r ) in the wave vector space can be determined by the dimensions of the antenna array, i.e. in the following way:

где величины D_y и D_z обозначают максимальные размеры антенной решетки в направлении Y и в направлении Z.where the values D _y and D _z denote the maximum dimensions of the antenna array in the Y direction and in the Z direction.

Для приемопередающей антенной решетки, т.е. прямоугольной антенной решетки с равной амплитудой и одинаковой фазой, разрешение Рэлея может быть также определено по ширине полосы частот по первым нулям (FNBW) диаграммы направленности излучения антенны, как это определено, в частности, формулой (3).For a transceiver antenna array, i.e. rectangular antenna array with equal amplitude and equal phase, the Rayleigh resolution can also be determined by the frequency bandwidth at the leading zeros (FNBW) of the antenna radiation pattern, as defined, in particular, by formula (3).

Антенна, соответствующая точкам выборки, показанным на фиг. 4(b), также представляет собой антенную решетку 16 × 8 (Y × Z) с периодом в половину длины волны, символ «+» обозначает точки выборки, а сами точки выборки равномерно распределены в этом пространстве. Точки выборки располагаются внутри круга с радиусом, равным единице, поскольку все поля, которые могут быть измерены в дальней зоне, являются составляющими излучения, тогда как составляющие нераспространяющихся волн за пределами круга усекаются в дальней зоне вследствие экспоненциального затухания с увеличением расстояния.An antenna corresponding to the sample points shown in FIG. 4(b), is also a 16 × 8 (Y × Z) antenna array with a period of half a wavelength, the symbol "+" indicates the sampling points, and the sampling points themselves are evenly distributed in this space. The sample points are located inside a circle with a radius of one, because all fields that can be measured in the far field are radiation components, while non-propagating wave components outside the circle are truncated in the far zone due to exponential decay with increasing distance.

На фиг. 4(c) схематически показано положение точек выборки в пространстве волновых векторов, показанном на фиг. 4(b), в сферической системе координат. Символ «+» обозначает точки выборки. На этой фигуре можно видеть, что точки выборки равномерно распределены в сферической системе координат, а количество точек очевидно уменьшено в сравнении с точками выборки на фиг. 4(a) (примерно на треть от числа точек, показанных на фиг. 4(a)). С учетом того, что фиг. 4(b) и (с) и фиг. 4(a) соответствуют одной и той же антенной решетке, то в отношении количества точек, показанных на фиг. 4(b) и (с), можно сказать, что в пространстве волновых векторов точек выборки меньше, а эффективность выше. Кроме того, поскольку между пространством волновых векторов и пространством, соответствующим антенной решетке, существует соотношение преобразования Фурье, выборка в пространстве волновых векторов требует наименьшего количества точек. Следовательно, выборка в этом пространстве может также называться оптимальной схемой выборки.In FIG. 4(c) schematically shows the position of the sample points in the wave vector space shown in FIG. 4(b), in a spherical coordinate system. The "+" symbol denotes sampling points. In this figure, it can be seen that the sample points are evenly distributed in the spherical coordinate system, and the number of points is clearly reduced compared to the sample points in FIG. 4(a) (about a third of the number of dots shown in FIG. 4(a)). Considering that Fig. 4(b) and (c) and FIG. 4(a) correspond to the same antenna array, then with respect to the number of points shown in FIG. 4(b) and (c), it can be said that there are fewer sample points in the wave vector space, and the efficiency is higher. In addition, since there is a Fourier transform relation between the wavevector space and the space corresponding to the antenna array, sampling in the wavevector space requires the least number of points. Therefore, sampling in this space may also be referred to as the optimal sampling design.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения для дополнительного уменьшения количества точек выборки и повышения эффективности тестирования предложена схема разделения всей антенной решетки для тестирования TRP. На фиг. 5 представлена блок-схема конкретного способа, включающего в себя стадии S501-S504, описанные ниже.In this embodiment of the present invention, in order to further reduce the number of sample points and improve the efficiency of testing, a scheme for dividing the entire antenna array for testing TRP is proposed. In FIG. 5 is a flow chart of a specific method including steps S501-S504 described below.

На стадии S501 измеряемая антенная решетка делится на антенные подрешетки числом N, причем число N превышает или равно двум.In step S501, the antenna array to be measured is divided into antenna sub-arrays by the number N, where the number N is greater than or equal to two.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения измеряемая антенная решетка делится на антенные подрешетки числом N, т.е. измеряемая антенная решетка разделяется на части. Режимы разделения включают в себя, помимо прочего, произвольное разделение или обратное разделение.In this embodiment of the present invention, the measured antenna array is divided into antenna sub-arrays by the number N, i.e. the measured antenna array is divided into parts. Split modes include, but are not limited to, random split or reverse split.

Следует отметить, что режим произвольного разделения заключается в том, что измеряемая антенная решетка делится произвольным образом на антенные подрешетки числом N, размеры которых могут быть одинаковыми или разными, причем число N может представлять собой нечетное число или четное число; а режим обратного разделения заключается в том, что измеряемая антенная решетка делится на антенные подрешетки числом N=2ⁿ методом деления пополам.It should be noted that the random division mode consists in the fact that the measured antenna array is divided in an arbitrary way into antenna sub-arrays of the number N, the dimensions of which may be the same or different, and the number N may be an odd number or an even number; and the reverse separation mode consists in the fact that the measured antenna array is divided into antenna sub-arrays by the number N=2 ⁿ by the bisection method.

На стадии S502 определяется интервал выборки на основании размеров антенных подрешеток числом N.In step S502, a sampling interval is determined based on the sizes of the antenna sub-arrays by N.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения размеры антенных подрешеток представляют собой максимальные размеры антенных подрешеток числом N. В разных направлениях максимальными размерами может характеризоваться одна и та же антенная подрешетка или разные антенные подрешетки.In this embodiment of the present invention, the dimensions of the antenna sub-arrays are the maximum dimensions of the antenna sub-arrays in N number. In different directions, the same antenna sub-array or different antenna sub-arrays can have the maximum dimensions.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения предусмотрено две схемы выборки, одна из которых представляет собой выборку в угловом пространстве, а другая - выборку в нормированном пространстве волновых векторов. Интервал выборки определяется разрешением Рэлея. Формулы (2) и (4) отображают соотношение преобразования между размерами антенных подрешеток и разрешением Рэлея в процессе осуществления выборки, соответственно, в угловом пространстве и пространстве волновых векторов.In this embodiment of the present invention, two sampling schemes are provided, one of which is sampling in angular space and the other is sampling in normalized wavevector space. The sampling interval is determined by the Rayleigh resolution. Formulas (2) and (4) represent the transformation relationship between antenna subarray sizes and Rayleigh resolution during sampling, respectively, in angular space and wave vector space.

Следует отметить, что интервал выборки не превышает разрешение Рэлея, т.е. интервал выборки меньше или равен разрешению Рэлея. Когда интервал выборки равен разрешению Рэлея, эффективность тестирования полной излучаемой мощности антенной решетки будет максимальной.It should be noted that the sampling interval does not exceed the Rayleigh resolution, i.e. the sampling interval is less than or equal to the Rayleigh resolution. When the sampling interval is equal to the Rayleigh resolution, the efficiency of testing the total radiated power of the antenna array will be maximum.

На стадии S503 определяются точки выборки на основании интервала выборки.In step S503, sampling points are determined based on the sampling interval.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения после определения интервала выборки могут быть определены точки выборки.In this embodiment of the present invention, after the sampling interval is determined, the sampling points can be determined.

Конкретный способ определения точек выборки проиллюстрирован на фиг. 4(a), 4(b) и 4(c), что повторно не будет описано в настоящем документе.A specific method for determining sample points is illustrated in FIG. 4(a), 4(b) and 4(c), which will not be re-described herein.

Следует отметить, что между нормированным пространством волновых векторов и угловым пространством существует соотношение преобразования Фурье (см. формулу (1)), и поэтому выборка в нормированном пространстве волновых векторов требует наименьшего количества точек выборки. Поскольку эффективность тестирования TRP выше, если точек выборки меньше, то выборка в нормированном пространстве волновых векторов может также называться оптимальной схемой выборки.It should be noted that there is a Fourier transform relation between the normed wavevector space and the angle space (see formula (1)), and therefore sampling in the normed wavevector space requires the least number of sampling points. Since the efficiency of TRP testing is higher if there are fewer sample points, then sampling in a normed wavevector space can also be called an optimal sampling design.

На стадии S504 определяется полная излучаемая мощность всей антенной решетки на основании эффективной изотропной мощности излучения в точках выборки.In step S504, the total radiated power of the entire antenna array is determined based on the effective isotropic radiated power at the sampling points.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения антенная решетка разделяется двумя способами, а именно методом произвольного разделения и методом обратного разделения. Когда используется метод произвольного разделения, каждая антенная подрешетка может успешно передавать мощность в каждой точке выборки, затем измерительным прибором регистрируется эффективная изотропная мощность излучения (EIRP), соответствующая каждой антенной подрешетке, после чего обеспечивается получение TRP всей антенной решетки путем обработки соответствующих данных. Когда используется метод обратного разделения, антенная решетка делиться на антенные подрешетки числом N=2ⁿ, этим антенным подрешеткам обеспечивается возможность успешной передачи мощности в каждой точке выборки, фаза антенных подрешеток изменяется на 180° методом деления пополам, и после N-ого числа изменений фазы регистрируются соответствующие показатели EIRP, после чего может быть получена TRP всей антенной решетки путем обработки соответствующих данных.In this embodiment of the present invention, the antenna array is divided in two ways, namely, the random division method and the inverse division method. When the random separation method is used, each antenna subarray can successfully transmit power at each sample point, then the meter records the effective isotropic radiated power (EIRP) corresponding to each antenna subarray, and then obtains the TRP of the entire antenna array by processing the corresponding data. When the inverse division method is used, the antenna array is divided into N=2 ⁿ antenna sub-arrays, these antenna sub-arrays are allowed to successfully transmit power at each sampling point, the phase of the antenna sub-arrays is changed by 180° by the bisection method, and after the Nth number of phase changes the corresponding EIRPs are recorded, after which the TRP of the entire antenna array can be obtained by processing the corresponding data.

В способе измерения полной излучаемой мощности антенной решетки согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения за счет разделения измеряемой антенной решетки и применения схемы выборки с использованием разрешения Рэлея обеспечено уменьшение количества точек выборки в процессе измерения полной излучаемой мощности антенной решетки и существенное повышение эффективности тестирования полной излучаемой мощности антенной решетки.In the method of measuring the total radiated power of an antenna array according to this embodiment of the present invention, by dividing the measured antenna array and applying a sampling scheme using Rayleigh resolution, the number of sampling points in the process of measuring the total radiated power of the antenna array is reduced, and the efficiency of testing the total radiated power of the antenna is greatly improved. gratings.

Второй вариант осуществления настоящего изобретенияSecond Embodiment of the Present Invention

В этом варианте осуществления настоящего изобретения, который основан на варианте осуществления, описанном выше, способ измерения полной излучаемой мощности антенной решетки будет дополнительно подробно описан на примере с произвольным разделением.In this embodiment of the present invention, which is based on the embodiment described above, the method for measuring the total radiated power of an antenna array will be further described in detail with an arbitrary division example.

На фиг. 6 показан один из вариантов расчета полной излучаемой мощности (TRP) антенной решетки с произвольным разделением, где антенная решетка делится на четыре антенных подрешетки, а именно на антенные подрешетки A1, А2, A3 и А4. Максимальный размер D_z,max в вертикальном направлении представляет собой размер, соответствующий антенным подрешеткам А1 и А2, а максимальный размер D_y,max в горизонтальном направлении представляет собой размер, соответствующий антенной подрешетке A3. Разрешение Рэлея в направлении Y и в направлении Z и полученные по нему точки выборки определяются по размерам D_y,max и D_z,max.In FIG. 6 shows one way to calculate the total radiated power (TRP) of an antenna array with an arbitrary division, where the antenna array is divided into four antenna sub-arrays, namely antenna sub-arrays A1, A2, A3 and A4. The maximum dimension D _z,max in the vertical direction is the dimension corresponding to the antenna sub-arrays A1 and A2, and the maximum dimension D _y,max in the horizontal direction is the dimension corresponding to the antenna sub-arrays A3. The Rayleigh resolution in the Y direction and in the Z direction and the sample points derived from it are determined by the dimensions D _y,max and D _z,max .

На фиг. 7 показана блок-схема, иллюстрирующая способ тестирования для расчета TRP с произвольным разделением, который предусматривает выполнение стадий S701-S705, описанных ниже.In FIG. 7 is a flowchart illustrating a test method for calculating random split TRP, which involves performing steps S701 to S705 described below.

На стадии S701 измеряемая антенная решетка делится на N секций, образуя N антенных подрешеток, причем число N превышает или равно двум.In step S701, the antenna array to be measured is divided into N sections to form N antenna sub-arrays, where N is greater than or equal to two.

На стадии S702 определяется разрешение Рэлея на основании максимальных размеров антенных подрешеток числом N, и на основании разрешения Рэлея определяется интервал выборки.In step S702, the Rayleigh resolution is determined based on the maximum antenna subarray sizes of N, and the sampling interval is determined based on the Rayleigh resolution.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения определение максимальных размеров антенных подрешеток может отображать две ситуации, в одной из которых максимальными размерами в направлениях Y и Z может характеризоваться одна и та же антенная подрешетка, а в другой максимальными размерами в направлениях Y и Z могут характеризоваться разные антенные подрешетки.In this embodiment of the present invention, the determination of the maximum dimensions of antenna subarrays may reflect two situations, in one of which the maximum dimensions in the Y and Z directions may characterize the same antenna subarray, and in the other, the maximum dimensions in the Y and Z directions may characterize different antennas. sublattices.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения разрешение Рэлея может быть определено в двух разных пространствах, а именно в угловом пространстве и в нормированном пространстве волновых векторов.In this embodiment of the present invention, the Rayleigh resolution can be defined in two different spaces, namely the angular space and the normalized wave vector space.

Способ определения разрешения Рэлея в угловом пространстве выглядит следующим образом:The way to determine the Rayleigh resolution in angular space is as follows:

Способ определения разрешения Рэлея в нормированном пространстве угловых векторов выглядит следующим образом:The way to determine the Rayleigh resolution in the normed space of angle vectors is as follows:

где величина А обозначает длину волны сигнала; величины D_y,max и D_z,maxобозначают максимальные размеры антенны, соответствующие антенной решетке в направлении Y и в направлении Z, соответственно; величины θ_r,min и ϕ_r,min обозначают минимальные разрешения Рэлея, соответствующие каждой подрешетке в направлениях θ и ϕ в угловом пространстве, соответственно; а величины u_r,min и v_r,min обозначают минимальные разрешения Рэлея, соответствующие каждой подрешетке в направлении Y и в направлении Z в нормированном пространстве волновых векторов, соответственно.where the value A denotes the wavelength of the signal; the values D _y,max and D _z,max denote the maximum dimensions of the antenna corresponding to the antenna array in the Y direction and in the Z direction, respectively; the quantities θ _r,min and ϕ _r,min denote the minimum Rayleigh resolutions corresponding to each sublattice in the θ and ϕ directions in angular space, respectively; and the quantities u _r,min and v _r,min denote the minimum Rayleigh resolutions corresponding to each sublattice in the Y direction and in the Z direction in the normalized wave vector space, respectively.

Следует отметить, что интервал выборки определяется таким образом, чтобы он не превышал разрешение Рэлея, в частности:It should be noted that the sampling interval is defined in such a way that it does not exceed the Rayleigh resolution, in particular:

На стадии S703 определяются точки выборки на основании интервала выборки.In step S703, sampling points are determined based on the sampling interval.

Схема выборки в угловом пространстве требует, чтобы тестовая система равномерно отбирала M_s точек выборки (θ_i, ϕ_i) в угловом пространстве (θ, ϕ) с интервалом выборки (Δθ, Δϕ), где i=1, 2…M_S.The corner space sampling scheme requires the test system to uniformly sample M _s sample points (θ _i , ϕ _i ) in corner space (θ, ϕ) with a sampling interval (Δθ, Δϕ) where i=1, 2…M _S .

Схема выборки в нормированном пространстве волновых векторов требует, чтобы тестовая система равномерно отбирала M_w точек выборки (u_i, v_i) в пространстве (u, v) волновых векторов с интервалом ("1u, "1v) выборки и соответствующими значениями (θ_i, ϕ_i) в угловом пространстве, где i=1, 2…M_w, а соотношение между (u_i, v_i) и (θ_i, ϕ_i) преобразуется формулой (1).The sampling scheme in the normed wavevector space requires that the test system uniformly sample M _w sample points (u _i , v _i ) in the space (u, v) of wave vectors with a sampling interval ("1u, "1v) and corresponding values (θ _i , ϕ _i ) in angular space, where i=1, 2…M _w , and the relation between (u _i , v _i ) and (θ _i , ϕ _i ) is transformed by formula (1).

На стадии S704 обеспечивается получение значения полной излучаемой мощности (TRP) каждой антенной подрешетки на основании точек выборки.In step S704, the total radiated power (TRP) value of each antenna subarray is obtained based on the sample points.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения в каждой точке выборки антенные подрешетки числом N могут последовательно передавать мощность, а тестовый прибор будет регистрировать эффективную изотропную мощность излучения (EIRP_j), соответствующую каждой подрешетке, где j=1, 2…N.In this embodiment of the present invention, at each sampling point, N antenna subarrays may transmit power sequentially, and the test instrument will record the effective isotropic radiated power (EIRP _j ) corresponding to each subarray, where j=1, 2…N.

Следует отметить, что когда антенные подрешетки числом N могут последовательно передавать мощность, передача мощности осуществляется одной антенной решеткой, а остальные антенные подрешетки отключены, т.е. они не передают мощность.It should be noted that when N antenna subarrays can transmit power sequentially, power transmission is carried out by one antenna array, and the remaining antenna subarrays are disabled, i.e. they don't transmit power.

Если в качестве примера брать точки выборки, равномерно отбираемые в угловом пространстве, то значение EIRP каждой антенной подрешетки, регистрируемое в каждой точке выборки, составит EIRP_ij, где i=1, 2…M_s, a j=1, 2…N. Таким образом, значение TRP каждой антенной подрешетки может быть получено по следующей формуле:If, as an example, take sample points uniformly sampled in angular space, then the EIRP value of each antenna subarray recorded at each sample point will be EIRP _ij , where i=1, 2…M _s , aj=1, 2…N. Thus, the TRP value of each antenna subarray can be obtained from the following formula:

где величина TRP_j обозначает значение TRP j-ой подрешетки, а величина θ_i обозначает угловой шаг, соответствующий j-ой точке выборки.where the value of TRP _j denotes the TRP value of the j-th sublattice, and the value of θ _i denotes the angular step corresponding to the j-th sampling point.

Если в качестве примера брать точки выборки, равномерно отбираемые в нормированном пространстве волновых векторов, то значение EIRP каждой антенной подрешетки, регистрируемое в каждой точке выборки, составит EIRP_ij, где i=1, 2…M_w, a j=1, 2…N. Таким образом, значение TRP каждой антенной подрешетки может быть получено по следующей формуле:If, as an example, we take sample points uniformly sampled in a normalized wave vector space, then the EIRP value of each antenna subarray recorded at each sample point will be EIRP _ij , where i=1, 2…M _w , aj=1, 2…N . Thus, the TRP value of each antenna subarray can be obtained from the following formula:

где величина TRP_j обозначает значение TRP j-ой подрешетки; угол (θ_i, ϕ_i) представляет собой значение, соответствующее j-ой точке выборки (u_i, v_i); а величины TRP_j и (θ_i, ϕ_i) соединены формулой (1) преобразования.where the value of TRP _j denotes the TRP value of the j-th sublattice; the angle (θ _i , ϕ _i ) is the value corresponding to the jth sample point (u _i , v _i ); and the quantities TRP _j and (θ _i , ϕ _i ) are connected by transformation formula (1).

На стадии S705 обеспечивается получение TRP всей антенной решетки на основании TRP, соответствующей каждой антенной подрешетке.In step S705, the TRP of the entire antenna array is obtained based on the TRP corresponding to each antenna sub-array.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения значение TRP, соответствующее каждой антенной подрешетке, может быть представлено величиной TRP_j (где j=1, 2…N), при этом полная излучаемая мощность всей антенной решетки записывается следующим образом:In this embodiment of the present invention, the TRP value corresponding to each antenna subarray can be represented by TRP _j (where j=1, 2…N), with the total radiated power of the entire antenna array being written as:

В этом варианте осуществления настоящего изобретения способ измерения TRP всей антенной решетки дополнительно подробно описан на примере конкретных вариантов осуществления, где в качестве примеров берется выборка в угловом пространстве и в нормированном пространстве волновых векторов.In this embodiment of the present invention, the method for measuring the TRP of the entire antenna array is further described in detail with reference to specific embodiments, where sampling in angular space and normalized wavevector space are taken as examples.

Первый примерFirst example

В этом варианте осуществления настоящего изобретения антенная решетка имеет размеры 8λ×8λ, где величина λ обозначает длину волны. Измеряемая антенная решетка делится на антенные подрешетки, в частности, на левую и правую антенные подрешетки, идентичные друг другу, и в угловом пространстве осуществляется выборка TRP. Способ измерения TRP всей антенной решетки предусматривает выполнение стадий S701-S705, описанных ниже.In this embodiment of the present invention, the antenna array has dimensions of 8λ×8λ, where the value of λ denotes the wavelength. The measured antenna array is divided into antenna sub-arrays, in particular into left and right antenna sub-arrays identical to each other, and a TRP is sampled in the corner space. The method for measuring the TRP of the entire antenna array includes performing steps S701-S705 described below.

На стадии S701 измеряемая антенная решетка делиться на N секций, образуя антенные подрешетки числом N, причем число N превышает или равно двум.In step S701, the antenna array to be measured is divided into N sections to form N-number of antenna sub-arrays, where N is greater than or equal to two.

В частности, измеряемая антенная решетка 8λ×8λ делится на левую и правую секции, идентичные друг другу, размерами 4λ×8λ, а число N определяется как равное двум.In particular, the measured antenna array 8λ×8λ is divided into left and right sections, identical to each other, with dimensions of 4λ×8λ, and the number N is determined to be two.

В частности, поскольку вся антенная решетка в целом состоит из левой и правой антенных подрешеток, идентичных друг другу, максимальные размеры D_y,max и D_z,max, соответствующие антенным подрешеткам в направлениях Y и Z, будут составлять 4λ и 8λ, соответственно. Путем подстановки в формулу (5) можно узнать, что соответствующее разрешение (θ_r,min, ϕ_r,min) Рэлея составляет (14,4°; 7,1°). В соответствии с формулой (7) интервалам выборки в направлениях θ и ϕ могут быть заданы значения 14,4° и 7,1°.In particular, since the entire antenna array is composed of left and right antenna sub-arrays identical to each other, the maximum dimensions D _y,max and D _z,max corresponding to the antenna sub-arrays in the Y and Z directions will be 4λ and 8λ, respectively. By substituting into formula (5), one can find out that the corresponding Rayleigh resolution (θ _r,min , ϕ _r,min ) is (14.4°; 7.1°). According to formula (7), the sampling intervals in the θ and ϕ directions can be set to 14.4° and 7.1°.

В этом примере обеспечивается равномерная выборка точек в угловом пространстве, а интервалы между точками в направлениях θ и ϕ составляют, соответственно, 14,4° и 7,1°. Процесс выборки может начаться в перпендикулярном направлении к антенной решетке или с отклонением от перпендикулярного направления. Поскольку для этой антенны с большим коэффициентом усиления обратное излучение может не приниматься во внимание, развертка может осуществляться только на передней полусфере антенной решетки. Таким образом, количество M_s точек выборки, определенное таким способом, составляет около 300.This example provides a uniform sampling of points in the angular space, and the intervals between points in the directions θ and ϕ are, respectively, 14.4° and 7.1°. The sampling process may start in a perpendicular direction to the antenna array or deviate from the perpendicular direction. Since for this high gain antenna the back radiation may not be taken into account, the sweep can only be carried out on the front hemisphere of the antenna array. Thus, the number M _s of sample points determined in this way is about 300.

В частности, тестер 250 регулирует поворотную платформу 220 таким образом, чтобы та достигла заданной точки выборки, и в каждой точке i выборки активируются левая и правая антенные подрешетки для последовательной передачи мощности. Детектор 240 уровня мощности регистрирует эффективную изотропную мощность излучения (EIRP_ij), соответствующую каждой подрешетке, где i=1, 2…M_s, a j=1, 2. Значения TRP₁и TRP₂ левой и правой антенных подрешеток могут быть получены по формуле (8).Specifically, the tester 250 adjusts the turntable 220 to reach a predetermined sampling point, and at each sampling point i, the left and right antenna subarrays are activated for sequential power transmission. The power level detector 240 detects the effective isotropic radiation power (EIRP _ij ) corresponding to each subarray, where i=1, 2...M _s , aj=1, 2. The TRP ₁ and TRP ₂ values of the left and right antenna subarrays can be obtained from the formula (eight).

На стадии S705 определяется TRP всей антенной решетки на основании TRP, соответствующей каждой антенной подрешетке.In step S705, the TRP of the entire antenna array is determined based on the TRP corresponding to each antenna sub-array.

В этом примере TRP всей антенной решетки удовлетворяет следующему равенству: TRP=TRP₁+TRP₂.In this example, the TRP of the entire antenna array satisfies the following equation: TRP=TRP ₁ +TRP ₂ .

Второй примерSecond example

В этом примере антенная решетка характеризуется размерами 8λ×8λ, где величина λ обозначает длину волны. Измеряемая антенная решетка делится на две антенных подрешетки, в частности, на левую и правую идентичные антенные подрешетки, а выборка TRP осуществляется в нормированном пространстве волновых векторов. Способ измерения TRP всей антенной решетки предусматривает стадии S701-S705, описанные ниже.In this example, the antenna array has dimensions of 8λ×8λ, where λ is the wavelength. The measured antenna array is divided into two antenna sub-arrays, in particular, into left and right identical antenna sub-arrays, and the TRP is sampled in a normalized wave vector space. The method for measuring the TRP of the entire antenna array includes steps S701-S705 described below.

В частности, измеряемая антенная решетка 8λ×8λ делится на левую и правую антенные подрешетки, идентичные друг другу, размерами 4λ×8λ, а число N определяется как равное двум.In particular, the 8λ×8λ antenna array to be measured is divided into left and right antenna sub-arrays identical to each other with dimensions of 4λ×8λ, and the number N is determined to be two.

В частности, поскольку все антенная решетка в целом может состоять из левой и правой антенных подрешеток, идентичных друг другу, максимальные размеры D_y,max и D_z,max, соответствующие антенным подрешеткам в направлениях Y и Z, будут составлять 4λ и 8λ, соответственно. Путем подстановки в формулу (6) можно узнать, что соответствующее разрешение (u_r,min, v_r,min) Рэлея составляет (0,25; 0,125). В соответствии с формулой (7) интервалам выборки в направлениях u и v могут быть заданы значения 0,25 и 0,125.In particular, since the entire antenna array may consist of left and right antenna subarrays identical to each other, the maximum dimensions D _y,max and D _z,max corresponding to the antenna subarrays in the Y and Z directions will be 4λ and 8λ, respectively . By substituting into formula (6), one can find out that the corresponding Rayleigh resolution (u _r,min , v _r,min ) is (0.25; 0.125). According to formula (7), the sampling intervals in the u and v directions can be set to 0.25 and 0.125.

В этом примере точки равномерно отбираются в пространстве волновых векторов, а интервалы между точками в направлениях u и v составляют, соответственно, 0,25 и 0,125. Процесс выборки может начаться в перпендикулярном направлении к антенной решетке или с отклонением от перпендикулярного направления. Точки выборки, равномерно распределенные в пространстве волновых векторов, располагаются в пределах окружности с единичным радиусом относительно центральной точки, определяемой по характеристикам распространения. Поскольку для этой антенны с большим коэффициентом усиления обратное излучение может не приниматься во внимание, развертка может осуществляться только на передней полусфере антенной решетки. Таким образом, количество M_w точек выборки, определенное таким способом, составляет около 100. Соответствующие значения точек пространства волновых векторов в угловом пространстве могут быть получены по формуле (1) преобразования.In this example, points are uniformly sampled in wave vector space, and the intervals between points in the u and v directions are 0.25 and 0.125, respectively. The sampling process may start in a perpendicular direction to the antenna array or deviate from the perpendicular direction. The sampling points, uniformly distributed in wave vector space, are located within a circle with a unit radius about the central point determined by the propagation characteristics. Since for this high gain antenna the back radiation may not be taken into account, the sweep can only be carried out on the front hemisphere of the antenna array. Thus, the number M _w of sample points determined in this way is about 100. The corresponding point values of the wave vector space in the angle space can be obtained from the transformation formula (1).

На стадии S704 обеспечивается получение значения TRP каждой антенной подрешетки на основании точек выборки.In step S704, the TRP value of each antenna subarray is obtained based on the sample points.

В частности, тестер 250 регулирует поворотную платформу 220 таким образом, чтобы та достигла заданной точки выборки, и в каждой точке i выборки активируются левая и правая антенные подрешетки для последовательной передачи мощности. Детектор 240 уровня мощности регистрирует эффективную изотропную мощность излучения (EIRP_ij), соответствующую каждой подрешетке, где i=1, 2…M_s, a j=1, 2. Значения TRP₁и TRP₂ левой и правой антенных подрешеток могут быть получены по формуле (9).Specifically, the tester 250 adjusts the turntable 220 to reach a predetermined sampling point, and at each sampling point i, the left and right antenna subarrays are activated for sequential power transmission. The power level detector 240 detects the effective isotropic radiation power (EIRP _ij ) corresponding to each subarray, where i=1, 2...M _s , aj=1, 2. The TRP ₁ and TRP ₂ values of the left and right antenna subarrays can be obtained from the formula (9).

В способе измерения полной излучаемой мощности антенной решетки согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения за счет разделения измеряемой антенной решетки произвольным образом предотвращается эффект наложения в антенных подрешетках и обеспечивается точность результата по TRP антенных подрешеток. Время переключения антенных подрешеток на два порядка величины меньше, чем время ожидания поворотной платформы, и поэтому может не приниматься во внимание, вследствие чего обеспечивается уменьшение количества точек выборки и существенно повышается эффективность тестирования TRP антенной решетки. Поскольку между распределением поля в пространстве волновых векторов и распределением тока на поверхности антенны существует соотношение преобразования Фурье, выборка в пространстве волновых векторов требует наименьшего количества точек. Чем меньше количество точек выборки, тем выше эффективность тестирования TRP.In the method for measuring the total radiated power of an antenna array according to this embodiment of the present invention, by randomly dividing the antenna array to be measured, aliasing in the antenna sub-arrays is prevented, and the accuracy of the TRP result of the antenna sub-arrays is ensured. The switching time of the antenna sub-arrays is two orders of magnitude shorter than the turntable latency and therefore can be ignored, thereby reducing the number of sample points and greatly improving the efficiency of testing the antenna array TRP. Because there is a Fourier transform relation between the field distribution in wave vector space and the current distribution on the antenna surface, sampling in wave vector space requires the fewest points. The smaller the number of sample points, the higher the efficiency of TRP testing.

Третий вариант осуществления настоящего изобретенияThird Embodiment of the Present Invention

В этом варианте осуществления настоящего изобретения способ измерения полной излучаемой мощности антенной решетки будет дополнительно подробно описан на примере с обратным разделением.In this embodiment of the present invention, the method for measuring the total radiated power of an antenna array will be further described in detail with an example of inverse division.

На фиг. 8(a) схематически показан расчет полной излучаемой мощности (TRP) антенной решетки с ее разделением пополам.In FIG. 8(a) shows a schematic calculation of the total radiated power (TRP) of a bifurcated antenna array.

Вся антенная решетка в целом разделена на две антенные подрешетки А1 и А2 одинакового размера. При дискретизации с интервалом выборки, соответствующим размерам антенных подрешеток, в двух секциях антенных подрешеток возникает эффект наложения, что обуславливает разность между рассчитанным значением TRP и фактическим значением. Позицией 811 обозначена ситуация, в которой две антенные подрешетки удерживаются в состоянии нулевого фазового сдвига, а позицией 812 обозначена ситуация, в которой две антенные подрешетки характеризуются разностью фаз в 180°. Иначе говоря, в сравнении с ситуацией 811 в ситуации 812 выполняется только одна операция инверсии. Эта операция без труда реализуется в активной фазированной антенной решетке. В этом способе дискретизации значение TRP, полученное при тестировании ситуации 811, обозначено как TRP₁, а значение TRP, полученное при тестировании ситуации 812, обозначено как TRP₂. Хотя TRP₁ и TRP₂ не могут напрямую отображать значение TRP всей антенной решетки, можно доказать, что значение TRP всей антенной решетки может быть выражено следующим образом:The entire antenna array as a whole is divided into two antenna sub-arrays A1 and A2 of the same size. When sampling at a sampling interval corresponding to the sizes of the antenna sub-arrays, an aliasing effect occurs in the two sections of the antenna sub-arrays, which causes a difference between the calculated TRP value and the actual value. 811 indicates a situation in which the two antenna subarrays are held in a state of zero phase shift, and 812 indicates a situation in which the two antenna subarrays have a phase difference of 180°. In other words, compared to situation 811, only one inversion operation is performed in situation 812. This operation is easily implemented in an active phased antenna array. In this sampling method, the TRP value obtained by testing situation 811 is designated as TRP ₁ , and the TRP value obtained by testing situation 812 is designated as TRP ₂ . Although TRP ₁ and TRP ₂ cannot directly represent the TRP value of the entire antenna array, it can be proven that the TRP value of the entire antenna array can be expressed as follows:

Этот результат может быть получен по характеристикам когерентности поля.This result can be obtained from the field coherence characteristics.

С использованием метода, который выражен формулой (11), разрешение Рэлея, соответствующее размерам антенных подрешеток, может быть дискретизировано таким образом, что количество точек выборки сокращается наполовину. Более того, поскольку фазовый сдвиг может не приниматься во внимание по сравнению с временем ожидания тестовой точки эффективность тестирования, в общем, может быть повышена в два раза методом расчета TRP с разделением пополам.Using the method that is expressed by formula (11), the Rayleigh resolution corresponding to the antenna subarray sizes can be sampled in such a way that the number of sample points is halved. Moreover, since the phase shift may not be taken into account compared to the test point latency, the testing efficiency can generally be increased by a factor of two by the TRP halving calculation method.

На фиг. 8(b) схематически показана схема расчета TRP с разделением на четыре части.In FIG. 8(b) schematically shows the TRP calculation scheme divided into four parts.

Вся антенная решетка делится на четыре антенных подрешетки A1, А2, A3 и А4 одинакового размера. При дискретизации с интервалом выборки, соответствующим размерам антенных подрешеток, в четырех секциях антенных подрешеток возникает эффект наложения, что обуславливает разность между рассчитанным значением TRP и фактическим значением. Позицией 821 обозначена ситуация, в которой две антенные подрешетки удерживаются в состоянии нулевого фазового сдвига. Позицией 822 обозначена ситуация, в которой левые и правые антенные подрешетки характеризуются разностью фаз в 180 градусов. Иначе говоря, в сравнении с ситуацией 821 в ситуации 822 в отношении двух правых антенных подрешеток выполняется только одна операция инверсии. Позицией 823 обозначена ситуация, в которой верхние и нижние антенные подрешетки характеризуются разностью фаз в 180 градусов. Иначе говоря, в сравнении с ситуацией 821 в ситуации 823 в отношении двух нижних антенных подрешеток выполняется только одна операция инверсии. Позицией 824 обозначена ситуация, в которой две диагональные антенные подрешетки характеризуются разностью фаз в 180 градусов. Иначе говоря, в сравнении с ситуацией 822 в ситуации 824 в отношении двух нижних антенных подрешеток выполняется только одна операция инверсии. Эта операция фазового сдвига может быть без труда реализована в активной фазированной антенной решетке. В этом способе дискретизации значения TRP, полученные при тестировании ситуаций 821, 822, 823 и 824, обозначены как TRP₁, TRP₂, TRP₃ и TRP₄. Хотя TRP₁, TRP₂, TRP₃ и TRP₄ не могут напрямую отображать значение TRP всей антенной решетки, можно доказать, что значение TRP всей антенной решетки может быть выражено следующим образом:The entire antenna array is divided into four antenna sub-arrays A1, A2, A3 and A4 of the same size. When sampling at a sampling interval corresponding to the sizes of the antenna sub-arrays, an aliasing effect occurs in the four sections of the antenna sub-arrays, which causes a difference between the calculated TRP value and the actual value. Position 821 denotes the situation in which the two antenna subarrays are held in a state of zero phase shift. Position 822 indicates the situation in which the left and right antenna subarrays are characterized by a phase difference of 180 degrees. In other words, compared to situation 821, in situation 822, only one inversion operation is performed on the two right antenna subarrays. Position 823 indicates the situation in which the upper and lower antenna subarrays are characterized by a phase difference of 180 degrees. In other words, compared to situation 821, in situation 823, only one inversion operation is performed on the two lower antenna subarrays. Position 824 indicates the situation in which two diagonal antenna subarrays are characterized by a phase difference of 180 degrees. In other words, compared to situation 822, in situation 824, only one inversion operation is performed on the two lower antenna subarrays. This phase shift operation can be easily implemented in an active phased array antenna. In this sampling method, the TRP values obtained by testing situations 821, 822, 823, and 824 are denoted as TRP ₁ , TRP ₂ , TRP ₃ , and TRP ₄ . Although TRP ₁ , TRP ₂ , TRP ₃ and TRP ₄ cannot directly represent the TRP value of the entire antenna array, it can be proven that the TRP value of the entire antenna array can be expressed as follows:

С использованием метода, который выражен формулой (12), разрешение Рэлея, соответствующее размерам антенных подрешеток, может быть дискретизировано таким образом, что количество точек выборки сокращается до 1/4 от исходного количества точек выборки. Более того, поскольку фазовый сдвиг может не приниматься во внимание по сравнению с временем ожидания тестовой точки эффективность тестирования, в общем, может быть повышена в три раза методом расчета TRP с разделением на четыре части.Using the method that is expressed by formula (12), the Rayleigh resolution corresponding to the antenna subarray sizes can be sampled such that the number of sample points is reduced to 1/4 of the original number of sample points. Moreover, since the phase shift may not be taken into account compared to the test point latency, the testing efficiency can generally be improved by a factor of three by the quadruple TRP calculation method.

На фиг. 8(c) схематически показана схема расчета TRP с разделением на N частей.In FIG. 8(c) schematically shows the TRP calculation scheme divided into N parts.

На фиг. 8(a) и (b) можно видеть, что антенные подрешетки разделены методом деления пополам. При разделении на четыре части антенные подрешетки могут быть выражены как 0000, 0101, 0011 и 0110, где единица отображает операцию инверсии. При разделении на большее количество частей на этой основе может быть выполнено дальнейшее разложение в ряд. Антенная решетка может быть разделена на идентичные антенные подрешетки числом N=2ⁿ, а затем подвергнута дискретизации с интервалом выборки, соответствующим размерам антенных подрешеток, для получения значения TRP, соответствующего каждой инверсии, т.е. TRP_j, где j=1, 2…N. Можно доказать, что значение TRP всей антенной решетки составляет:In FIG. 8(a) and (b) it can be seen that the antenna subarrays are divided by a bisection method. When divided into four parts, the antenna subarrays can be expressed as 0000, 0101, 0011 and 0110, where the unit represents the inversion operation. When divided into more parts, further series expansion can be performed on this basis. The antenna array may be divided into N=2 ⁿ identical antenna sub-arrays and then sampled at a sampling interval corresponding to the antenna sub-array sizes to obtain the TRP value corresponding to each inversion, i.e. TRP _j , where j=1, 2…N. It can be proven that the TRP value of the entire antenna array is:

С использованием метода, который выражен формулой (13), разрешение Рэлея, соответствующее размерам антенных подрешеток, может быть дискретизировано таким образом, что количество точек выборки сокращается до 1/N от исходного количества точек выборки. Более того, поскольку фазовый сдвиг может не приниматься во внимание по сравнению с временем ожидания тестовой точки эффективность тестирования, в общем, может быть повышена в N-1 раз методом расчета TRP с разделением на N частей.Using the method that is expressed by formula (13), the Rayleigh resolution corresponding to the antenna subarray sizes can be sampled such that the number of sample points is reduced to 1/N of the original number of sample points. Moreover, since the phase shift may not be taken into account compared to the test point latency, the testing efficiency can generally be improved by N-1 times by the N-part TRP calculation method.

Следует отметить, что хотя выше описана ситуация, когда антенная решетка делится на антенные подрешетки одинакового размера, антенные подрешетки могут также характеризоваться разными размерами. Конкретный вариант разделения антенной решетки зависит от фактической ситуации и фактических потребностей.It should be noted that although the situation where the antenna array is divided into antenna sub-arrays of the same size is described above, the antenna sub-arrays can also be characterized by different sizes. The specific option for dividing the antenna array depends on the actual situation and actual needs.

На фиг. 9 показана блок-схема, иллюстрирующая способ тестирования для расчета TRP с обратным разделением, который предусматривает выполнение стадий S901-S905, описанных ниже.In FIG. 9 is a flowchart illustrating a test method for calculating a reverse split TRP, which involves performing steps S901 to S905 described below.

На стадии S901 антенная решетка разделяется на секции числом N=2ⁿметодом деления пополам, образуя N антенных подрешеток.In step S901, the antenna array is divided into N= ²ⁿ sections by a bisection method to form N antenna subarrays.

На стадии S902 определяется разрешение Рэлея на основании максимальных размеров антенных подрешеток числом N, и на основании разрешения Рэлея определяется интервал выборки.In step S902, the Rayleigh resolution is determined based on the maximum antenna subarray sizes of N, and the sampling interval is determined based on the Rayleigh resolution.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения разрешение Рэлея может быть определено по двум разным пространствам, а именно по угловому пространству и нормированному пространству волновых векторов. Определение разрешения Рэлея в угловом пространстве и разрешения Рэлея в нормированном пространстве волновых векторов может быть реализовано по формулам (5) и (6).In this embodiment of the present invention, the Rayleigh resolution can be defined over two different spaces, namely the angular space and the normalized wave vector space. The determination of the Rayleigh resolution in the angular space and the Rayleigh resolution in the normed space of wave vectors can be implemented using formulas (5) and (6).

В этом варианте осуществления настоящего изобретения интервал выборки в угловом пространстве и нормированном пространстве волновых векторов может быть определен по формуле (7).In this embodiment of the present invention, the sampling interval in angular space and normalized wavevector space can be determined by formula (7).

На стадии S903 определяются точки выборки на основании интервала выборки.In step S903, sampling points are determined based on the sampling interval.

Схема выборки в нормированном пространстве волновых векторов требует, чтобы тестовая система равномерно отбирала M_w точек выборки (u_i,v_i) в пространстве (u, v) волновых векторов с интервалом (Δu, Δv) выборки и соответствующими значениями (θ_i, ϕ_i) в угловом пространстве, где i=1, 2…M_w, а соотношение между (u_i, v_i) и (θ_i, ϕ_i) преобразуется по формуле (1).The sampling scheme in the normed wavevector space requires that the test system uniformly sample M _w sample points (u _i ,v _i ) in the space (u, v) of wave vectors with a sampling interval (Δu, Δv) and corresponding values (θ _i , ϕ _i ) in angular space, where i=1, 2…M _w , and the relation between (u _i , v _i ) and (θ _i , ϕ _i ) is transformed by formula (1).

На стадии S904 обеспечивается получение значения TRP_j полной излучаемой мощности обратной последовательности на основании точек выборки, где j=1, 2…N.In step S904, the negative sequence total radiated power value TRPj is obtained based on the sampling points where _j =1, 2...N.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения в каждой точке выборки все антенные подрешетки могут передавать мощность одновременно, каждая подрешетка нумеруется, а получение обратной последовательности обеспечивается способом, показанном на фиг. 8(c). Тестер регистрирует эффективную изотропную мощность излучения (EIRP_j) обратной последовательности, где j=1, 2…N.In this embodiment of the present invention, at each sampling point, all antenna sub-arrays can transmit power simultaneously, each sub-array is numbered, and the negative sequence is obtained in the manner shown in FIG. 8(c). The tester registers the effective isotropic radiation power (EIRP _j ) of the negative sequence, where j=1, 2…N.

При получении точек выборки путем равномерной выборки в угловом пространстве значение EIRP каждой обратной последовательности, регистрируемое в каждой точке выборки, будет составлять EIRP_ij (где i=1, 2…M_s, a j=1, 2…N), а значение TRP каждой обратной последовательности может быть получено по формуле (8).When obtaining sample points by uniform sampling in angular space, the EIRP value of each inverse sequence recorded at each sample point will be EIRP _ij (where i=1, 2…M _s , aj=1, 2…N), and the TRP value of each reverse sequence can be obtained by formula (8).

Следует отметить, что TRP_j в формуле (9) относится к значению TRP j-ой обратной последовательности.It should be noted that TRP _j in formula (9) refers to the TRP value of the jth reverse sequence.

При получении точек выборки путем равномерной выборки в нормированном пространстве волновых векторов значение EIRP каждой обратной последовательности, регистрируемое в каждой точке выборки, будет составлять EIRP_ij (где i=1, 2…M_w, a j=1, 2…N), а значение TRP каждой подрешетки может быть получено по формуле (9). Следует отметить, что TRP_j в формуле (9) относится к значению TRPj-ой обратной последовательности.When obtaining sample points by uniform sampling in the normalized wavevector space, the EIRP value of each inverse sequence recorded at each sample point will be EIRP _ij (where i=1, 2…M _w , aj=1, 2…N), and the value The TRP of each sublattice can be obtained from formula (9). It should be noted that TRP _j in formula (9) refers to the value of the TRPj-th inverse sequence.

На стадии S905 определяется TRP всей антенной решетки на основании TRP, соответствующей каждой обратной последовательности.In step S905, the TRP of the entire antenna array is determined based on the TRP corresponding to each negative sequence.

В частности, значение TRP, соответствующее каждой обратной последовательности, может быть выражено как TRP_j (где j=1, 2…N), a TRP всей антенной решетки может быть получено по формуле (13).In particular, the TRP value corresponding to each negative sequence can be expressed as TRP _j (where j=1, 2…N), and the TRP of the entire antenna array can be obtained from formula (13).

В этом варианте осуществления настоящего изобретения способ измерения TRP всей антенной решетки дополнительно подробно описан на примере конкретных вариантов его осуществления, где для примера описана выборка в угловом пространстве и выборка в нормированном пространстве волновых векторов.In this embodiment of the present invention, the method for measuring the TRP of an entire antenna array is further described in detail with specific embodiments thereof, where sampling in angular space and sampling in normalized wavevector space are described by way of example.

Первый примерFirst example

В этом примере антенная решетка имеет размеры 8λ×8λ, где величина λ обозначает длину волны. Антенная решетка разделена на две антенные подрешетки, в частности, на левую и правую антенные подрешетки, идентичные друг другу, а выборка TRP осуществляется в угловом пространстве. Способ измерения TRP всей антенной решетки предусматривает выполнение стадий S901-S905, описанных ниже.In this example, the antenna array has dimensions of 8λ×8λ, where the value of λ denotes the wavelength. The antenna array is divided into two antenna sub-arrays, in particular, left and right antenna sub-arrays identical to each other, and TRP sampling is performed in the corner space. The method for measuring the TRP of the entire antenna array includes performing steps S901-S905 described below.

На стадии S901 выполняется разделение антенной решетки на N=2ⁿсекций методом деления пополам для формирования подрешеток числом N.In step S901, the antenna array is divided into N= ²ⁿ sections by a bisection method to form N subarrays.

В этом примере антенная решетка размерами 8λ×8λ разделена на левую и правую антенные подрешетки размерами 4λ×8λ, идентичные друг другу, при этом определяется, что число N равно двум, а n=1.In this example, the 8λ×8λ antenna array is divided into left and right 4λ×8λ antenna sub-arrays identical to each other, where N is determined to be two and n=1.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения предусмотрено, что поскольку вся антенная решетка в целом состоит из левой и правой идентичных антенных подрешеток, максимальные размеры D_y,max и D_z,max, соответствующие антенным подрешеткам в направлении Y и направлении Z, будут составлять 4λ и 8λ, соответственно. Путем подстановки в формулу (5) можно узнать, что соответствующее разрешение (θ_r,min, ϕ_r,min) Рэлея составляет (14,4°; 7,1°). В соответствии с формулой (7) интервалам выборки в направлениях θ и ϕ могут быть заданы значения 14,4° и 7,1°.In this embodiment of the present invention, it is contemplated that since the entire antenna array consists of left and right identical antenna sub-arrays, the maximum dimensions D _y,max and D _z,max corresponding to the antenna sub-arrays in the Y direction and Z direction will be 4λ and 8λ, respectively. By substituting into formula (5), one can find out that the corresponding Rayleigh resolution (θ _r,min , ϕ _r,min ) is (14.4°; 7.1°). According to formula (7), the sampling intervals in the θ and ϕ directions can be set to 14.4° and 7.1°.

В этом примере точки равномерно отбираются в угловом пространстве, а интервалы между точками в направлениях θ и ϕ составляют, соответственно, 14,4° и 7,1°. Процесс выборки может начаться в перпендикулярном направлении к антенной решетке или с отклонением от перпендикулярного направления. Поскольку для этой антенны с большим коэффициентом усиления обратное излучение может не приниматься во внимание, развертка может осуществляться только на передней полусфере антенной решетки. Таким образом, количество M_s точек выборки, определенное таким путем, составляет около 300.In this example, points are uniformly sampled in angular space, and the intervals between points in the θ and ϕ directions are 14.4° and 7.1°, respectively. The sampling process may start in a perpendicular direction to the antenna array or deviate from the perpendicular direction. Since for this high gain antenna the back radiation may not be taken into account, the sweep can only be carried out on the front hemisphere of the antenna array. Thus, the number M _s of sample points determined in this way is about 300.

На стадии S904 обеспечивается получение значения (TRP_j) полной излучаемой мощности обратной последовательности на основании точек выборки, где j=1, 2…N.In step S904, a negative sequence total radiated power value (TRP _j ) is obtained based on the sampling points where j=1, 2...N.

Тестер 250 регулирует поворотную платформу 220 таким образом, чтобы та достигла заданной точки выборки. В каждой точке i выборки к левой и правой антенным подрешеткам применяются две обратные последовательности, Одна последовательность придает двум антенным подрешеткам одну и ту же фазу, тогда как другая последовательность придает двум антенным подрешеткам противоположные фазы. Детектор 240 уровня мощности регистрирует эффективную изотропную мощность излучения (EIRP_ij), соответствующую каждой обратной последовательности, где i=1, 2…M_s, a j=1, 2. Значения TRP₁ и TRP₂ двух обратных последовательностей могут быть получены по формуле (8).The tester 250 adjusts the turntable 220 to reach a predetermined sampling point. At each sampling point i, two reverse sequences are applied to the left and right antenna subarrays. One sequence gives the two antenna subarrays the same phase, while the other sequence gives the two antenna subarrays opposite phases. The power level detector 240 detects the effective isotropic radiated power (EIRP _ij ) corresponding to each negative sequence, where i=1, 2...M _s , aj=1, 2. The values of TRP ₁ and TRP _{2 of} the two negative sequences can be obtained from the formula ( eight).

В этом примере TRP всей антенной решетки удовлетворяет следующей формуле:In this example, the TRP of the entire antenna array satisfies the following formula:

Второй примерSecond example

В этом примере антенная решетка имеет размеры 8λ×8λ, где величина λ обозначает длину волны. Антенная решетка разделена на две антенные подрешетки, в частности, на левую и правую антенные подрешетки, идентичные друг другу, а выборка TRP осуществляется в нормированном пространстве волновых векторов. Способ измерения TRP всей антенной решетки предусматривает выполнение стадий S901-S905, описанных ниже.In this example, the antenna array has dimensions of 8λ×8λ, where the value of λ denotes the wavelength. The antenna array is divided into two antenna sub-arrays, in particular left and right antenna sub-arrays identical to each other, and the TRP is sampled in a normalized wave vector space. The method for measuring the TRP of the entire antenna array includes performing steps S901-S905 described below.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения предусмотрено, что поскольку вся антенная решетка в целом состоит из левой и правой идентичных друг другу антенных подрешеток, максимальные размеры D_y,max и D_z,max, соответствующие антенным подрешеткам в направлении Y и направлении Z, будут составлять 4λ и 8λ, соответственно. Путем подстановки в формулу (6) можно узнать, что соответствующее разрешение (u_r,min, v_r,min) Рэлея составляет (0,25; 0,125). В соответствии с формулой (7) интервалам выборки в направлениях u и v могут быть заданы значения 0,25 и 0,125.In this embodiment of the present invention, it is provided that since the entire antenna array as a whole consists of left and right identical antenna sub-arrays, the maximum dimensions D _y,max and D _z,max corresponding to the antenna sub-arrays in the Y direction and Z direction will be 4λ and 8λ, respectively. By substituting into formula (6), one can find out that the corresponding Rayleigh resolution (u _r,min , v _r,min ) is (0.25; 0.125). According to formula (7), the sampling intervals in the u and v directions can be set to 0.25 and 0.125.

В этом примере точки равномерно отбираются в нормированном пространстве волновых векторов, а интервалы между точками в направлениях u и v составляют, соответственно, 0,25 и 0,125. Процесс выборки может начаться в перпендикулярном направлении к антенной решетке или с отклонением от перпендикулярного направления. Точки выборки, равномерно распределенные в пространстве волновых векторов, располагаются в пределах окружности с единичным радиусом относительно центральной точки, определяемой по характеристикам распространения. Поскольку для этой антенны с большим коэффициентом усиления обратное излучение может не приниматься во внимание, развертка может осуществляться только на передней полусфере антенной решетки. Таким образом, количество M_w точек выборки, определенное таким путем, составляет около 100. Соответствующие значения точек пространства волновых векторов в угловом пространстве могут быть получены по формуле (1) преобразования.In this example, the points are uniformly sampled in the normalized wave vector space, and the intervals between the points in the u and v directions are 0.25 and 0.125, respectively. The sampling process may start in a perpendicular direction to the antenna array or deviate from the perpendicular direction. The sampling points, uniformly distributed in wave vector space, are located within a circle with a unit radius about the central point determined by the propagation characteristics. Since for this high gain antenna the back radiation may not be taken into account, the sweep can only be carried out on the front hemisphere of the antenna array. Thus, the number M _w of sample points determined in this way is about 100. The corresponding point values of the wave vector space in the angle space can be obtained from the transformation formula (1).

Тестер 250 регулирует поворотную платформу 220 таким образом, чтобы та достигла заданной точки выборки. В каждой точке i выборки к левой и правой антенным подрешеткам применяются две обратные последовательности, Одна последовательность придает двум антенным подрешеткам одну и ту же фазу, тогда как другая последовательность придает двум антенным подрешеткам противоположные фазы. Детектор 240 уровня мощности регистрирует эффективную изотропную мощность излучения (EIRP_ij), соответствующую каждой обратной последовательности, где i=1, 2…M_w, a j=1, 2. Значения TRP₁ и TRP₂ двух обратных последовательностей могут быть получены по формуле (9).The tester 250 adjusts the turntable 220 to reach a predetermined sampling point. At each sampling point i, two reverse sequences are applied to the left and right antenna subarrays. One sequence gives the two antenna subarrays the same phase, while the other sequence gives the two antenna subarrays opposite phases. The power level detector 240 detects the effective isotropic radiated power (EIRP _ij ) corresponding to each negative sequence, where i=1, 2...M _w , aj=1, 2. The values of TRP ₁ and TRP _{2 of} the two negative sequences can be obtained from the formula ( 9).

В способе измерения полной излучаемой мощности антенной решетки согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения за счет разделения измеряемой антенной решетки методом обратного разделения, исходя из рэлеевской частоты дискретизации всей антенной решетки в угловом пространстве и пространстве волновых векторов, время переключения подрешеток, в общем, на два порядка величины меньше, чем время ожидания поворотной платформы, и поэтому может не приниматься во внимание, вследствие чего может быть существенно повышена эффективность расчета. Более того, с использованием способа разделения эффективность тестирования повышается за счет уменьшения количества точек выборки. Эффективность этой схемы выборки прямо пропорционально количеству частей, на которые разделена антенная решетка.In the method of measuring the total radiated power of an antenna array according to this embodiment of the present invention, by dividing the antenna array to be measured by the inverse division method, based on the Rayleigh sampling rate of the entire antenna array in angular space and wave vector space, the subarray switching time is generally two orders of magnitude the value is less than the waiting time of the turntable, and therefore can be ignored, as a result of which the calculation efficiency can be significantly increased. Moreover, with the split method, the testing efficiency is improved by reducing the number of sampling points. The efficiency of this sampling scheme is directly proportional to the number of parts into which the antenna array is divided.

Четвертый вариант осуществления настоящего изобретенияFourth Embodiment of the Present Invention

Этим вариантом осуществления настоящего изобретения дополнительно предложено устройство для измерения полной излучаемой мощности, включающее в себя модуль определения разделения, модуль определения интервала выборки, модуль определения точек выборки и модуль определения полной излучаемой мощности. Это устройство выполнено с возможностью реализации способа тестирования, описанного в вариантах осуществления настоящего изобретения, представленных выше.This embodiment of the present invention further provides an apparatus for measuring total radiated power, including a separation determination unit, a sampling interval determination unit, a sampling point determination unit, and a total radiated power determination unit. This device is configured to implement the testing method described in the embodiments of the present invention presented above.

На фиг. 10 схематически показана структура тестового устройства для расчета TRP с произвольным разделением. Это устройство включает в себя:In FIG. 10 schematically shows the structure of a test apparatus for calculating TRP with an arbitrary split. This device includes:

модуль 1001 определения разделения, выполненный с возможностью разделения антенной решетки на N секций для образования антенных подрешеток числом N, причем число N превышает или равно двум;a division determination unit 1001, configured to divide the antenna array into N sections to form N number of antenna subarrays, where N is greater than or equal to two;

модуль 1002 определения интервала выборки, выполненный с возможностью выбора интервала выборки таким образом, чтобы он не превышал разрешение Рэлея, соответствующее максимальному размеру каждой антенной подрешетки;a sampling interval determination module 1002, configured to select a sampling interval such that it does not exceed a Rayleigh resolution corresponding to a maximum size of each antenna subarray;

модуль 1003 определения точек выборки, выполненный с возможностью определения положения точек выборки на основании интервала выборки; иa sampling point determination module 1003, configured to determine the position of the sampling points based on the sampling interval; and

модуль определения полной излучаемой мощности, содержащий модуль 1004 определения TRP антенных подрешеток, выполненный с возможностью определения значения TRP каждой антенной подрешетки на основании точек выборки, и модуль 1005 определения TRP всей антенной решетки, выполненный с возможностью определения значения TRP всей антенной решетки на основании TRP антенных подрешеток.a total radiated power determination module, comprising an antenna sub-array TRP determination module 1004, configured to determine the TRP value of each antenna sub-array based on the sample points, and an entire antenna array TRP determination module 1005, configured to determine the TRP value of the entire antenna array based on the antenna array TRPs. sublattices.

На фиг. 11 схематически показана структура тестового устройства для расчета TRP с обратным разделением. Это устройство включает в себя:In FIG. 11 schematically shows the structure of a test apparatus for calculating TRP with inverse division. This device includes:

модуль 1101 определения разделения, выполненный с возможностью разделения антенной решетки на N=2ⁿ секций методом деления пополам для образования N антенных подрешеток;a division determination module 1101, configured to divide the antenna array into N= ²ⁿ sections by a bisection method to form N antenna subarrays;

модуль 1102 определения интервала выборки, выполненный с возможностью выбора интервала выборки таким образом, чтобы он не превышал разрешение Рэлея, соответствующее максимальному размеру каждой антенной подрешетки;a sampling interval determination module 1102, configured to select a sampling interval such that it does not exceed the Rayleigh resolution corresponding to the maximum size of each antenna subarray;

модуль 1103 определения точек выборки, выполненный с возможностью определения положения точек выборки на основании интервала выборки; иa sampling point determination module 1103, configured to determine the position of the sampling points based on the sampling interval; and

модуль определения полной излучаемой мощности, содержащий модуль 1104 определения TRP обратных последовательностей, выполненный с возможностью определения значения TRP каждой обратной последовательности на основании точек выборки, и модуль 1105 определения TRP всей антенной решетки, выполненный с возможностью определения значения TRP всей антенной решетки на основании TRP обратных последовательностей.a total radiated power determination module, comprising a reverse sequence TRP determination module 1104, configured to determine the TRP value of each reverse sequence based on the sample points, and an entire antenna array TRP determination module 1105, configured to determine the TRP value of the entire antenna array based on the reverse TRPs. sequences.

Пятый вариант осуществления настоящего изобретенияFifth Embodiment of the Present Invention

Этим вариантом осуществления настоящего изобретения дополнительно предложена система измерения полной излучаемой мощности антенной решетки. Эта система выполнена с возможностью реализации, по меньшей мере, одной из стадий в рамках способа измерения полной излучаемой мощности антенной решетки, описанного в вариантах осуществления настоящего изобретения, представленных выше. В частности, как показано на фиг. 2, эта система включает в себя тестируемое оборудование (EUT) 210, закрепляемое на поворотной платформе; тестовую антенную систему 230; детектор 240 уровня мощности; и тестер 250. Оборудование EUT 210 включает в себя антенную решетку 212 и выносной радиоблок 211, которые сведены в единое целое. Детектор 240 уровня мощности соединен с тестовой антенной системой 230. Тестер 250 соединен с EUT 210, поворотной платформой 220, тестовой антенной системой 230 и детектором 240 уровня мощности, соответственно.This embodiment of the present invention further provides a system for measuring the total radiated power of an antenna array. This system is configured to implement at least one of the steps within the method for measuring the total radiated power of an antenna array described in the embodiments of the present invention presented above. In particular, as shown in FIG. 2, this system includes an equipment under test (EUT) 210 mounted on a turntable; test antenna system 230; power level detector 240; and tester 250. Equipment EUT 210 includes an antenna array 212 and a remote radio unit 211, which are combined into a single unit. Power level detector 240 is connected to test antenna system 230. Tester 250 is connected to EUT 210, turntable 220, test antenna system 230, and power level detector 240, respectively.

Оборудование EUT 210 размещается и закрепляется на поворотной платформе 220, причем поворотная платформа 220 может поворачиваться в горизонтальной плоскости и в плоскости симметрии.Equipment EUT 210 is placed and fixed on the turntable 220, and the turntable 220 can rotate in the horizontal plane and in the plane of symmetry.

Тестовая антенная система 230 включает в себя тестовую антенну 231, кронштейн 232 для закрепления антенны и тестовый кабель 233. Тестовая антенна 231 может представлять собой одиночную антенну или множество антенн. Кронштейн 232 для закрепления антенны выполнен с возможностью закрепления тестовой антенны 231, и он может перемещаться в трехмерном пространстве. Тестовая антенна 231 соединена с детектором 240 уровня мощности посредством тестового кабеля 233. Детектор 240 уровня мощности может представлять собой векторный анализатор цепей, спектрометр, измеритель мощности и т.п.The test antenna system 230 includes a test antenna 231, an antenna mounting bracket 232, and a test cable 233. The test antenna 231 may be a single antenna or multiple antennas. The antenna fixing bracket 232 is adapted to fix the test antenna 231 and can move in three-dimensional space. Test antenna 231 is connected to power level detector 240 via test cable 233. Power level detector 240 may be a vector network analyzer, spectrometer, power meter, or the like.

Все компоненты из числа EUT 210, поворотной платформы 220, кронштейна 232 для закрепления антенны и детектора 240 уровня мощности соединены с тестером 250. Тестер 250 может быть выполнен с возможностью управления передачей/приемом EUT 210, вращением поворотной платформы 220, перемещением кронштейна 232 для закрепления антенны и передачей/приемом детектора 240 уровня мощности, а также с возможностью регистрации и обработки соответствующих результатов тестирования, включая значения EIRP, и внесения записей в журнал.All components of EUT 210, turntable 220, antenna mounting bracket 232, and power level detector 240 are connected to tester 250. Tester 250 may be configured to control transmission/reception of EUT 210, rotation of turntable 220, movement of mounting bracket 232 antenna and transmit/receive power detector 240, as well as the ability to register and process the corresponding test results, including EIRP values, and logging.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения предусмотрено, что когда TRP рассчитывается с произвольным разделением, антенная решетка в EUT 210 может быть разделена на N антенных подрешеток, причем число N превышает или равно двум. Переключение антенных подрешеток предусматривает коррекцию амплитуды и включение или отключение антенных подрешеток.In this embodiment of the present invention, it is contemplated that when TRP is calculated with an arbitrary division, the antenna array in EUT 210 may be divided into N antenna sub-arrays, where N is greater than or equal to two. Antenna subarray switching provides for amplitude correction and turning the antenna subarrays on or off.

Тестер выполнен с возможностью: определения частей, на которые делится антенная решетка, и антенных подрешеток, максимальных размеров антенных подрешеток и разрешения Рэлея, соответствующего антенным подрешеткам максимального размера; определения интервала выборки для точек выборки на основании разрешения Рэлея; и определения единообразных точек выборки в угловом пространстве или в пространстве волновых векторов на основании интервала выборки, управления оборудованием EUT 210, поворотной платформой 220, тестовой антенной системой 230 и детектором 240 уровня мощности для измерения эффективной изотропной мощности излучения (EIRP), соответствующей каждой антенной подрешетке в точках выборки, и определения TRP на основании EIRP.The tester is configured to: determine the parts into which the antenna array is divided and antenna subarrays, the maximum dimensions of the antenna subarrays and the Rayleigh resolution corresponding to the antenna subarrays of the maximum size; determining a sampling interval for the sampling points based on the Rayleigh resolution; and determining uniform sampling points in angular space or wave vector space based on the sampling interval, operating the EUT 210 equipment, turntable 220, test antenna system 230, and power level detector 240 to measure the effective isotropic radiated power (EIRP) corresponding to each antenna subarray at sample points, and determining TRP based on EIRP.

В частности, тестер выполнен с возможностью: определения N частей, на которые делится активная антенная решетка 212, с формированием N подрешеток; определения интервала выборки на основании максимальных размеров всех антенных подрешеток; определения точек выборки на основании интервала выборки; управления оборудованием EUT 210, поворотной платформой 220, тестовой антенной системой 230 и детектором 240 уровня мощности для измерения эффективной изотропной мощности излучения (EIRP) каждой антенной подрешетки в точках выборки; определения TRP каждой антенной подрешетки на основании EIRP; и определения TRP всей антенной подрешетки на основании значения TRP каждой антенной подрешетки.In particular, the tester is configured to: determine the N parts into which the active antenna array 212 is divided to form N subarrays; determining a sampling interval based on the maximum dimensions of all antenna subarrays; determining sampling points based on the sampling interval; controlling the EUT 210, turntable 220, test antenna system 230, and power level detector 240 to measure the effective isotropic radiated power (EIRP) of each antenna subarray at sample points; determining the TRP of each antenna subarray based on the EIRP; and determining the TRP of the entire antenna subarray based on the TRP value of each antenna subarray.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения предусмотрено, что когда TRP рассчитывается с обратным разделением, антенная решетка в EUT 210 делится на N=2ⁿ антенных подрешеток методом разделения пополам.In this embodiment of the present invention, when TRP is calculated with inverse division, the antenna array in EUT 210 is divided into N=2 ⁿ antenna subarrays in a bisection method.

Регулировка антенных подрешеток предусматривает коррекцию фазы или символа.Antenna subarray adjustment provides phase or symbol correction.

Тестер выполнен с возможностью: определения частей, на которые делится антенная решетка, и антенных подрешеток, максимальных размеров антенных подрешеток и разрешения Рэлея, соответствующего антенным подрешеткам максимального размера; определения интервала выборки для точек выборки на основании разрешения Рэлея; и определения единообразных точек выборки в угловом пространстве или в пространстве волновых векторов на основании интервала выборки, управления оборудованием EUT 210, поворотной платформой 220, тестовой антенной системой 230 и детектором 240 уровня мощности для инвертирования антенных подрешеток с разделением пополам N=2ⁿ раз, измерения эффективной изотропной мощности излучения (EIRP), соответствующей каждой инверсии, и определения TRP на основании EIRP.The tester is configured to: determine the parts into which the antenna array is divided and antenna subarrays, the maximum dimensions of the antenna subarrays and the Rayleigh resolution corresponding to the antenna subarrays of the maximum size; determining a sampling interval for the sampling points based on the Rayleigh resolution; and determining uniform sampling points in angular space or wave vector space based on the sampling interval, operating the EUT 210 equipment, the turntable 220, the test antenna system 230, and the power level detector 240 to invert the antenna subarrays with bisection N=2 ⁿ times, measurements effective isotropic radiant power (EIRP) corresponding to each inversion, and determining the TRP based on the EIRP.

В частности, тестер выполнен с возможностью: определения N=2ⁿ частей, на которые делится активная антенная решетка 212, с формированием N подрешеток; определения интервала выборки на основании максимальных размеров всех антенных подрешеток; определения точек выборки на основании интервала выборки; управления оборудованием EUT 210, поворотной платформой 220, тестовой антенной системой 230 и детектором 240 уровня мощности для измерения эффективной изотропной мощности излучения (EIRP) каждой обращенной последовательности в точках выборки; определения TRP каждой обращенной последовательности на основании EIRP; и определения TRP всей антенной подрешетки на основании значения TRP каждой обращенной последовательности.In particular, the tester is configured to: determine N= ²ⁿ parts into which the active antenna array 212 is divided, forming N subarrays; determining a sampling interval based on the maximum dimensions of all antenna subarrays; determining sampling points based on the sampling interval; controlling the EUT 210, the turntable 220, the test antenna system 230, and the power level detector 240 to measure the effective isotropic radiated power (EIRP) of each inverted sequence at the sample points; determining the TRP of each reversed sequence based on the EIRP; and determining the TRP of the entire antenna subarray based on the TRP value of each de-sequence.

На фиг. 12 показаны результаты экспериментальной проверки использования алгоритма обратного разделения в этой системе. В этом эксперименте решетка размерами 16×8 была разделена и инвертирована с формированием двух подрешеток размерами 8×8. Кривая 1 и кривая 2 отображают оцифрованные с недостаточной частотой дискретизации данные измерений шаблонов кодовой книги синфаз и кодовой книги противофаз, соответственно. Результаты субдискретизации значительно отклоняются от результатов измерений. Кривая 3 показывает синтез данных, где результат расчета сверхстабилен, а результат измерения согласуется с результатом стандартного выборочного измерения.In FIG. 12 shows the results of experimental verification of the use of the inverse partitioning algorithm in this system. In this experiment, a 16×8 grating was split and inverted to form two 8×8 sublattices. Curve 1 and curve 2 represent undersampled digitized measurement data of in-phase codebook and anti-phase codebook patterns, respectively. The subsampling results deviate significantly from the measurement results. Curve 3 shows the synthesis of the data, where the result of the calculation is very stable, and the result of the measurement is consistent with the result of the standard sample measurement.

Шестой вариант осуществления настоящего изобретенияSixth Embodiment of the Present Invention

Как показано на фиг. 13, этим вариантом осуществления настоящего изобретения дополнительно предложен терминал для измерения полной излучаемой мощности антенной решетки, включающий в себя процессор 1301, память 1302 и коммуникационную шину 1303.As shown in FIG. 13, this embodiment of the present invention further provides a terminal for measuring the total radiated power of an antenna array, including a processor 1301, a memory 1302, and a communication bus 1303.

Коммуникационная шина 1303 выполнена с возможностью реализации связи между процессором 1301 и памятью 1302. Память 1302 содержит хранящиеся в ней компьютерные программы. Процессор 1301 выполнен с возможностью выполнения одной или нескольких программ, хранящихся в памяти 1302, для реализации, по меньшей мере, одной из стадий в рамках способа измерения полной излучаемой мощности антенной решетки, описанного в вариантах осуществления настоящего изобретения с первого по третий.Communication bus 1303 is configured to communicate between processor 1301 and memory 1302. Memory 1302 contains computer programs stored therein. The processor 1301 is configured to execute one or more programs stored in the memory 1302 to implement at least one of the steps within the antenna array total radiated power measurement method described in the first through third embodiments of the present invention.

Седьмой вариант осуществления настоящего изобретенияSeventh Embodiment of the Present Invention

Этим вариантом осуществления настоящего изобретения дополнительно предложен машиночитаемый носитель данных, включающий в себя энергозависимую память или энергонезависимую память и съемные или несъемные носители, реализованные любым способом или по любой технологии хранения информации (такой как машиночитаемые команды, структуры данных, модули компьютерных программ или иные данные). Машиночитаемый носитель данных включает в себя, помимо прочего, оперативные запоминающие устройства (RAM), постоянные запоминающие устройства (ROM), электрически стираемые программируемые постоянные запоминающие устройства (EEPROM), блоки флеш-памяти или блоки памяти, выполненные по иным технологиям, постоянные запоминающие устройства на компакт-дисках (CD-ROM), универсальные цифровые диски (DVD) или иные накопители на оптических дисках, магнитные кассеты, магнитные пленки, накопители на магнитных дисках или иные магнитные запоминающие устройства, или другие носители, которые могут быть выполнены с возможностью хранения требуемой информации, и к которым может быть обеспечен доступ через компьютеры.This embodiment of the present invention further provides a computer readable storage medium including volatile memory or nonvolatile memory and removable or non-removable media implemented in any method or technology for storage of information (such as computer readable instructions, data structures, computer program modules or other data) . A computer-readable storage medium includes, but is not limited to, random access memory (RAM), read-only memory (ROM), electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), flash memory blocks or memory blocks made using other technologies, read-only memory devices on compact discs (CD-ROM), digital versatile discs (DVD) or other optical disc drives, magnetic cassettes, magnetic tapes, magnetic disk drives or other magnetic storage devices, or other media that can be configured to store required information and which can be accessed via computers.

Машиночитаемый носитель данных в этом варианте осуществления настоящего изобретения может быть выполнен с возможностью хранения одной или нескольких компьютерных программ, которые могут выполняться процессором с целью реализации, по меньшей мере, одной из стадий в рамках способа измерения полной излучаемой мощности антенной решетки, описанного в вариантах осуществления настоящего изобретения с первого по третий.The computer-readable storage medium in this embodiment of the present invention may be configured to store one or more computer programs that may be executed by a processor to implement at least one of the steps within the antenna array total radiated power measurement method described in the embodiments. of the present invention from the first to the third.

В способе, устройстве, системе и терминале для измерения полной излучаемой мощности антенной решетки и машиночитаемом носителе данных согласно вариантам осуществления настоящего изобретения измеряемая антенная решетка делится на части таким образом, что в процессе измерения полной излучаемой мощности антенной решетки количество точек выборки уменьшается. В некоторых примерах реализации эффективность тестирования может быть повышена существенным образом.In the method, apparatus, system and terminal for measuring the total radiated power of an antenna array and the computer-readable storage medium according to the embodiments of the present invention, the measured antenna array is divided into parts in such a way that during the measurement of the total radiated power of the antenna array, the number of sample points is reduced. In some implementations, the efficiency of testing can be significantly improved.

Представленное выше описание служит исключительно для дополнительного подробного описания вариантов осуществления настоящего изобретения на конкретных примерах его реализации, и эти конкретные примеры реализации не должны рассматриваться как ограничивающие настоящее изобретение. Специалист в данной области техники может внести некоторые простые изменения или выполнить некоторые простые замены без отступления от идеи настоящего изобретения, причем эти изменения или замены должны входить в объем правовой охраны заявленного изобретения.The above description is solely for further detailed description of the embodiments of the present invention on specific examples of its implementation, and these specific examples of implementation should not be construed as limiting the present invention. A person skilled in the art can make some simple changes or make some simple substitutions without departing from the idea of the present invention, and these changes or substitutions should be within the scope of the claimed invention.

Claims

1. Способ измерения полной излучаемой мощности антенной решетки, предусматривающий:1. A method for measuring the total radiated power of an antenna array, which includes:

разделение измеряемой антенной решетки на антенные подрешетки числом N, причем число N превышает или равно двум;dividing the measured antenna array into antenna sub-arrays by the number N, wherein the number N is greater than or equal to two;

определение интервала выборки на основании размеров антенных подрешеток числом N;determining a sampling interval based on the size of the antenna subarrays by N;

определение точек выборки на основании интервала выборки; иdetermining sampling points based on the sampling interval; and

определение полной излучаемой мощности всей антенной решетки на основании эффективной изотропной мощности излучения в точках выборки.determining the total radiated power of the entire antenna array based on the effective isotropic radiated power at the sampling points.

2. Способ измерения полной излучаемой мощности антенной решетки по п. 1, в котором определение интервала выборки на основании размеров антенных подрешеток числом N предусматривает:2. The method of measuring the total radiated power of the antenna array according to claim 1, in which the determination of the sampling interval based on the size of the antenna subarrays in the number N provides:

определение разрешения Рэлея на основании максимальных размеров антенных подрешеток числом N; иdetermining the Rayleigh resolution based on the maximum dimensions of the antenna subarrays by the number N; and

определение интервала выборки на основании разрешения Рэлея.determination of the sampling interval based on the Rayleigh resolution.

3. Способ измерения полной излучаемой мощности антенной решетки по п. 2, в котором интервал выборки равен разрешению Рэлея.3. The method of measuring the total radiated power of the antenna array according to claim 2, in which the sampling interval is equal to the Rayleigh resolution.

4. Способ измерения полной излучаемой мощности антенной решетки по п. 2, в котором определение точек выборки на основании интервала выборки предусматривает:4. The method for measuring the total radiated power of an antenna array according to claim 2, wherein determining the sampling points based on the sampling interval includes:

равномерную выборку в угловом пространстве с интервалом выборки для определения точек выборки.uniform sampling in angular space with a sampling interval to determine sampling points.

5. Способ измерения полной излучаемой мощности антенной решетки по п. 2, в котором определение точек выборки на основании интервала выборки предусматривает:5. The method for measuring the total radiated power of an antenna array according to claim 2, wherein determining the sampling points based on the sampling interval includes:

равномерную выборку в нормированном пространстве волновых векторов с интервалом выборки для определения точек выборки.uniform sampling in a normalized wave vector space with a sampling interval to determine sampling points.

6. Способ измерения полной излучаемой мощности антенной решетки по п. 1, в котором определение полной излучаемой мощности всей антенной решетки на основании мощности излучения в точках выборки предусматривает:6. The method of measuring the total radiated power of the antenna array according to claim 1, in which the determination of the total radiated power of the entire antenna array based on the radiation power at the sampling points includes:

обеспечение возможности независимой передачи мощности каждой антенной подрешеткой на основании разделенных антенных подрешеток числом N;enabling independent power transmission by each antenna subarray based on N-numbered divided antenna subarrays;

измерение эффективной изотропной мощности излучения точек выборки в каждой антенной подрешетке;measuring the effective isotropic radiation power of the sampling points in each antenna subarray;

определение полной излучаемой мощности каждой антенной подрешетки на основании эффективной изотропной мощности излучения; иdetermining the total radiated power of each antenna subarray based on the effective isotropic radiated power; and

определение полной излучаемой мощности всей антенной решетки на основании полной измеряемой мощности каждой антенной подрешетки.determining the total radiated power of the entire antenna array based on the total measurable power of each antenna subarray.

7. Способ измерения полной излучаемой мощности антенной решетки по п. 1, в котором определение полной излучаемой мощности всей антенной решетки на основании мощности излучения в точках выборки предусматривает:7. The method for measuring the total radiated power of an antenna array according to claim 1, wherein determining the total radiated power of the entire antenna array based on the radiated power at the sampling points includes:

деление измеряемой антенной решетки на N=2n антенных подрешеток методом разделения пополам;dividing the measured antenna array into N=2n antenna subarrays by the bisection method;

инвертирование N=2n антенных подрешеток, разделенных пополам N=2n раз;inverting N=2n antenna subarrays halved N=2n times;

измерение полной излучаемой мощности обратной последовательности на основании точек выборки после каждой инверсии; иmeasuring the total negative sequence radiated power based on the sample points after each inversion; and

определение полной излучаемой мощности всей антенной решетки на основании полной излучаемой мощности, соответствующей каждой обратной последовательности.determining the total radiated power of the entire antenna array based on the total radiated power corresponding to each inverse sequence.

8. Устройство для измерения полной излучаемой мощности антенной решетки, включающее в себя:8. A device for measuring the total radiated power of an antenna array, including:

модуль определения разделения, выполненный с возможностью определения антенных подрешеток измеряемой антенной решетки и определения размеров антенных подрешеток;a separation determination module, configured to determine the antenna sub-arrays of the measured antenna array and determine the dimensions of the antenna sub-arrays;

модуль определения интервала выборки, выполненный с возможностью определения интервала выборки на основании размеров антенных подрешеток;a sampling interval determination module, configured to determine a sampling interval based on the dimensions of the antenna subarrays;

модуль определения точек выборки, выполненный с возможностью определения точек выборки на основании интервала выборки путем равномерной выборки в угловом пространстве или пространстве волновых векторов; иa sampling point determination module, configured to determine sampling points based on a sampling interval by sampling uniformly in angle space or wave vector space; and

модуль определения полной излучаемой мощности, выполненный с возможностью определения полной излучаемой мощности всей антенной решетки на основании мощности излучения в точках выборки.a total radiated power determination module configured to determine the total radiated power of the entire antenna array based on the radiated power at the sampling points.

9. Устройство для измерения полной излучаемой мощности антенной решетки по п. 8, в котором модуль определения полной излучаемой мощности выполнен с возможностью определения полной излучаемой мощности каждой антенной подрешетки на основании эффективной изотропной мощности излучения каждой антенной подрешетки в точках выборки и определения полной излучаемой мощности всей антенной решетки на основании полной мощности излучения каждой антенной подрешетки.9. The device for measuring the total radiated power of the antenna array according to claim 8, in which the module for determining the total radiated power is configured to determine the total radiated power of each antenna subarray based on the effective isotropic radiated power of each antenna subarray at the sampling points and determine the total radiated power of the entire antenna array based on the total radiated power of each antenna subarray.

10. Устройство для измерения полной излучаемой мощности антенной решетки по п. 8, дополнительно содержащее модуль определения обратного разделения, выполненный с возможностью инвертирования N=2n антенных подрешеток, разделяемых пополам N=2n раз, причем модуль определения полной излучаемой мощности выполнен с возможностью измерения полной излучаемой мощности обратной последовательности на основании точек выборки после каждой инверсии и определения полной излучаемой мощности всей антенной решетки на основании полной излучаемой мощности, соответствующей каждой обратной последовательности.10. The device for measuring the total radiated power of the antenna array according to claim 8, further comprising an inverse separation determination module, configured to invert N=2n antenna subarrays, divided in half N=2n times, and the module for determining the total radiated power is configured to measure the total a negative sequence radiated power based on the sample points after each inversion; and determining the total radiated power of the entire antenna array based on the total radiated power corresponding to each negative sequence.

11. Система для измерения полной излучаемой мощности антенной решетки, включающая в себя тестируемое оборудование (EUT), закрепляемое на поворотной платформе, тестовую антенную систему, детектор уровня мощности и тестер; при этом:11. A system for measuring the total radiated power of an antenna array, including an equipment under test (EUT) mounted on a turntable, a test antenna system, a power level detector and a tester; wherein:

EUT включает в себя антенную решетку и выносной радиоблок, которые сведены в единое целое; детектор уровня мощности соединен с тестовой антенной системой; а тестер соединен с EUT, поворотной платформой, тестовой антенной системой и детектором уровня мощности, соответственно, для реализации стадий в рамках способа измерения полной излучаемой мощности антенной решетки по любому из пп. 1-7.EUT includes an antenna array and a remote radio unit, which are combined into a single whole; the power level detector is connected to the test antenna system; and the tester is connected to the EUT, the turntable, the test antenna system, and the power level detector, respectively, to implement the steps of the method for measuring the total radiated power of an antenna array according to any one of claims. 1-7.

12. Машиночитаемый носитель данных, в котором хранится одна или несколько компьютерных программ, которые при их выполнении одним или несколькими процессорами инициируют реализацию одним или несколькими процессорами стадий в рамках способа измерения полной излучаемой мощности антенной решетки по одному из пп. 1-7.12. A computer-readable storage medium that stores one or more computer programs that, when executed by one or more processors, initiate the implementation by one or more processors of stages within the method of measuring the total radiated power of an antenna array according to one of paragraphs. 1-7.