一种用于集成多天线系统空口测试的任意场仿真框架

本发明涉及空口测试，特别是一种用于集成多天线系统空口测试的任意场仿真框架。

背景技术：

1、基站与用户设备等商业产品的无线电测试主要通过电缆连接进行，dut上存在射频(rf)连接器和无源天线。测试仪器产生的测试信号通过rf电缆引导到各自的天线端口以测量各指标，该方法具有高保真度，不会与其他天线端口串扰。然而，由于5g和未来通信系统中收发器前端和天线的一体化设计，传统的rf端口已经不再适用，无法通过电缆连接到测试仪器。因此，采用无线电作为测试仪器和dut之间接口的空口测试已经成为标准测试方案。

2、在特定传播场景下测量多天线系统的性能是非常重要的，其中平面波对于表征天线辐射方向图、天线阵列校准、天线阵列的发射度量和接收器度量等天线辐射和射频收发器性能是必不可少的。然而，平面波通常局限于dut和探头天线之间的视距方向。多天线系统在特定的任意信号和空中干扰条件下进行测试是必要的，这可以通过场合成原理来实现，即为足够数量的探头天线分配优化后的复权重。然而，包括探头天线、馈电网络、rf消声室以及合适的测量范围等因素在内的测量装置通常需要极高的成本，目前尚缺少用低成本、小型化的测量装置模拟dut上各天线端口的任意测试信号的解决方案。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种用于集成多天线系统空口测试的任意场仿真框架，在空口测试中模拟dut天线端口的等效场，实现以低成本、小型化的设置中模拟dut上各自天线端口的任意测试信号。

2、本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

3、根据本发明提出的一种用于集成多天线系统空口测试的任意场仿真框架，用于校准探头天线和待测设备dut天线之间的传输矩阵，包括测量系统，测量系统包括k个探头天线和n个dut天线，其中，

4、n个dut天线处的接收信号矢量rn×1计算公式为：

5、rn×1＝an×kgk×npn×1

6、其中，n为dut天线的数量，为n×1复数集，an×k为k个探头天线到n个dut天线的传输矩阵，为n×k复数集，gk×n为校准矩阵，为k×n复数集，pn×1为待仿真dut天线端口处的等效目标场矢量，

7、作为本发明所述的一种用于集成多天线系统空口测试的任意场仿真框架进一步优化方案，an×k通过通-断方案直接测量。

8、作为本发明所述的一种用于集成多天线系统空口测试的任意场仿真框架进一步优化方案，满足an×kgk×n≈in×n，in×n为单位矩阵。

9、作为本发明所述的一种用于集成多天线系统空口测试的任意场仿真框架进一步优化方案，pn×1的选取如下：

10、dut天线阵列包括dut天线配置和天线方向图，其中，

11、如果已知dut天线阵列，则将已知dut天线方向图合并到pn×1中；

12、如果dut天线阵列未知，使用合成dut天线，将合成dut天线方向图合并到pn×1中；

13、实际被测天线被绕过，实际被测天线仅作为端口发送和接收任意场模拟器中的测试信号。

14、作为本发明所述的一种用于集成多天线系统空口测试的任意场仿真框架进一步优化方案，探头天线的数量不小于dut天线端口的数量。

15、本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

16、(1)本发明能够模拟任意天线配置的dut的任意传播场；

17、(2)由于天线配置紧凑，本发明所提出方法的测量设置的成本相当小；

18、(3)可以在开放式办公室场景中进行测量，消声室不是必须的。

技术特征：

1.一种用于集成多天线系统空口测试的任意场仿真框架，用于校准探头天线和待测设备dut天线之间的传输矩阵，其特征在于，包括测量系统，测量系统包括k个探头天线和n个dut天线，其中，

2.根据权利要求1所述的一种用于集成多天线系统空口测试的任意场仿真框架，其特征在于，an×k通过通-断方案直接测量。

3.根据权利要求1所述的一种用于集成多天线系统空口测试的任意场仿真框架，其特征在于，满足an×kgk×n≈in×n，in×n为单位矩阵。

4.根据权利要求1所述的一种用于集成多天线系统空口测试的任意场仿真框架，其特征在于，pn×1的选取如下：

5.根据权利要求1所述的一种用于集成多天线系统空口测试的任意场仿真框架，其特征在于，探头天线的数量不小于dut天线端口的数量。

技术总结本发明公开了一种用于集成多天线系统空口测试的任意场仿真框架，涉及空口测试技术领域，校准探头天线和待测设备DUT天线端口之间的传输矩阵，在小型化和无消声的情况下仅使用少量探头天线产生高质量的任意平面波。实际DUT天线在测量中被绕过，仅作为OTA测试的接口。技术研发人员：范伟受保护的技术使用者：东南大学技术研发日：技术公布日：2024/7/25