Первые три части обзора читайте в канале R&S Дзен. Это были темы:
Трудности измерения характеристик трансивера в ближней зоне
Аппаратные преобразования ближнего поля
Программное преобразование ближней зоны
Качественные показатели при тестировании по эфиру
А сегодня расскажем про: "Большая эффективность зоны тишины для меньшей стоимости владения".
Компактная тестовая система (CATR) с антенной использует зеркало, чтобы преобразовать сферическую волну в волну с плоским фронтом и наоборот. Используя принцип наименьшего времени Ферма, плоская волна может быть сфокусирована на одной точке с помощью параболического зеркала. Если измерительная антенна размещена в этой точке фокусировки, то, используя принцип взаимности, можно генерировать плоскую волну, поскольку параболическое зеркало отражает определенный плоский компонент поступающей сферической волны от измерительной (или питающей) антенны в зону, в которой находится тестируемое устройство. Ошибка внутри системы CATR происходит из двух основных источников: геометрия зеркала с обработкой краев и гладкость поверхности, которые ограничивают диапазон частот; и характеристики антенны питания. Если отражатель построен с простым параболическим сечением, острые края вызывают дифракцию, которая значительно загрязняет зону тишины (QZ), создавая рябь до 2 дБ. Методы для смягчения этого явления включают в себя зубцы и закругленные края, чтобы рассеять энергию от QZ. Размер и форма зубчатых / катаных кромок определяет самую низкую рабочую частоту, тогда как шероховатость поверхности определяет верхнюю частоту.
Характеристики диаграммы направленности антенны оказывают непосредственное влияние на размер QZ, поскольку зеркало, по существу, «проецирует» диаграмму направленности антенны питания на QZ. Размер отражателя с зубчатыми / закрученными краями, как правило, по крайней мере в 2 раза больше размера ТУ / QZ, тогда как размер отражателя с острыми краями в 3-4 раза больше размера QZ. Оптимальное расстояние между отражателем и DUT в 5/3 раза превышает фокусное расстояние отражателя. Оптимальное фокусное расстояние может быть получено из допусков на производственную форму в диапазоне примерно от 0,3 до 1,0 для отношения фокусного расстояния к параболическому.
Поскольку размер зоны тишины (QZ) зависит от характеристик отражателя, а не от диапазона расстояний, тогда гораздо проще создать большую QZ внутри небольших корпусов. На рис. 3 показан размер измеренной величины QZ 27 см при 28 ГГц в аналогичной системе CATR, представленной на рис. 2 с отражателем 42 × 42 см. Эта установка CATR вмещается в камеру размером всего 2 × 1,5 × 0,85 м. Для системы прямого измерения в дальней зоне с таким же размером QZ потребуется диапазон расстояний 14,5 м.
Такие технологии представляют большой интерес для тестирования пользовательских устройств или базовых станций, работающих в 5G NR FR2, обещая значительное уменьшение размеров тестовых состем. Кроме того, CATR обладает теми же возможностями, что и система ближнего поля (FF), с точки зрения скорости измерений и прямых измерений параметров приемопередатчиков как на передачу, так и на приём. Наконец, поскольку потери на пути распространия в такой системе происходит только между ограниченной областью, где волны распространяются между источником и отражателем, динамический диапазон системы CATR также улучшается по сравнению с подходом прямого измерения в дальней зоне.
В качестве примера, система CATR имеет фокусное расстояние 0,7 м по сравнению с эквивалентной длиной диапазона FF 14 м, что приводит к разнице потерь на трассе 26 дБ.
Присоединяйтесь к нашим спецпроектам: Клуб Радиоинженеров и ВидеоАкадемия R&S
