2.ota 測試及手機其他的主要引數
2.1 ota 測試中的主要測試引數及相關計算在ota 測試中,輻射效能引數主要分為兩類:接收引數和發射引數。
發射引數有trp、nhprp;接收引數有tis、nhpis。
trp(total radiated power):通過對整個輻射球面的發射功率進行面積分並取平均得到。它反映手機整機的發射功率情況,跟手機在傳導情況下的發射功率和天線輻射效能有關。
nhprp(near horizon partial radiated power):反映在手機的h面附近天線的發射功率情況的引數。
tis(total isotropic sensitivity):反映在整個輻射球面手機接收靈敏度指標的情況。它反映了手機整機的接收靈敏度情況,跟手機的傳導靈敏度和天線的輻射效能有關。
nhpis(near horizon partial isotropic sensitivity):反映手機在h面附近天線的接收靈敏度情況的引數。
對於手持終端,ota 測試中還將考察終端在有模擬人頭情況下的上述引數,比較在有無模擬人頭情況下相關引數的變化情況。
2.2 其他有關的天線引數
在考察天線效能的時候,還有其他需要了解的引數如:apip、gain、directivity、eirp、erp。
gain(dbi):在相同的輸入功率下,天線在空間某點的輻射功率與理想無方向性點源天線在同一點的功率的比值,該增益單位為dbi,手機天線廠家提供的天線測試報告中的增益一般以dbi 為單位。
gain(dbd):在相同的輸入功率下,天線在空間某點的輻射功率與理想半波偶極子天線最大輻射方向上功率的比值,該增益的單位為dbd。
directivity:在相同的輻射功率下,某天線在空間某點產生的功率與理想無方向點源天線在同一點產生的功率的比值。
efficiency:天線輻射功率和天線輸入功率的比值。
apip(antenna port input power):加入到天線口的功率大小,是pa 輸出到天線口的功率大小。該功率大小主要跟手機的傳導發射功率大小有關。
eirp(effective isotropic radiated power):等效全向輻射功率是天線得到的功率與天線以dbi 表示的增益的乘積,反映天線在各個方向上輻射的功率的大小。
peirp(peak effective isotropic radiated power):峰值等效全向輻射功率。
erp(effective radiated power)的概念與eirp 相同,但erp 是天線得到的功率與以dbd 表示的增益的乘積。
3.ota 測試中的trp 和sar 指標的制約關係
trp 反映的是天線遠場的輻射效能,而sar 反映是天線的近場輻射效能。對於ota 中的trp 指標,一般是希望其trp 比較大,這樣從pa 出來進入天線的功率才被有效輻射,無線介面的連線性才比較好。在sar 測試中,則希望trp 數值比較小,這樣被人腦吸收的功率才比較小,保證能通過sar 測試標準。因此,trp 指標與sar 指標是一對相互矛盾的指標,在天線設計中如何保證兩個指標都達到相關的標準,滿足設計需要,在天線設計的之初就得考慮。
以下是一些解決措施:
(1)選用合適的天線形式,最為重要。比如內建天線中的monopole 具有效率高但sar 也高的特點,因此在使用之前就應該對此有所認識,即monopole 和人腦的耦合效應較強。pifa 天線綜合性能較好,由於其靠近人腦的一側被pcb 的地遮擋,其高頻頻段在人腦方向比最大輻射方向有5-6db的衰減,因此pifa 天線的sar 值比較低,是內建天線中比較理想的天線形式。
(2)在天線的設計之初就考慮sar 問題,主要在結構問題上進行設計,結合手機的結構選用合適形式的天線,保證天線效能的同時還滿足通過sar 指標,比如採取將天線放置於pcb 的底部等措施。對於外接式的螺旋天線一般應注意天線與人腦之間的距離,保證滿足sar 測試的需要。
(3)在設計後期發現sar 測試超標,可通過調低天線效能的方式解決,如使用損耗稍大的材料等方法,這需要與天線廠家配合進行。
(4)更改天線走線方式,調整方向圖等措施。
(5)在標準允許的情況下,降低pa 的輸出功率。
以上方法是在滿足sar 和trp 測試需要的情況下,取得兩者的折中。
4.總結
ctia 的ota 測試指標直接反映了手機的輻射效能,因此越來越受到測試機構和相關廠商的重視。在手機天線指標判定時,需要將無源和有源效能指標綜合考慮,對整機天線效能進行綜合評價。
morab 的ota天線測試暗室符合ctia的ota測試標準,測試系統採用的sg24的近場折算遠場測量方案,是目前最準確的天線測試方法。有重複性高,準確度 高,解析度高等優點。sg24 是全球少數能完全符合ctia 要求的測試系統。能提供ctia 所需要的trp/tis 測試。測試適用範圍:ctia ota (gsm900,dcs1800);gcf 3gpp/gsm900,dcs1800;3d 天線場型測量、增益、天線效率、方向圖、極化效能。
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