MVG首席科学家:近场测量是5G蜂窝网络AAS测试的最佳方法

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5G发展趋势备受行业关注,工信部副部长陈肇雄日前表示,按目前的进度推算,5G国际标准的制定预计将在2018年完成,2020年5G有望正式商用。市场研究机构Juniper Research 公司最新预测:到2025年,全球5G服务收入有望突破650亿美元。5G来临再度为天线产业持续发展提供契机,为抢占5G技术发展制高点,即将于4月19日-21日举行的EDI CON China 2016已将相关内容列入重要议题,除5G、物联网和测试测量发展趋势方面的开幕主旨演讲,还设有5G论坛、5G座谈会。
 
天线系统承担着链路末端连接的工作,对通信系统稳定运行至关重要。未来,5G的产业推进需要得到相关的设备及技术方面的支持,如天线测量、网络部署等。近期,法国MVG 集团的首席科学家Lars Jacob Foged 先生发表名为《精确测量5G蜂窝网络的新方法》(A new approach for the accurate measurement of 5G cellular networks) 的文章,为理解和操作5G蜂窝网络的天线测量技术提供了一种新思路。Foged 先生自2004 年以来一直在IEEE 担任天线标准委员会和近场测试工作组秘书长,2016年被任命为IEEE AP-S 工业倡议委员会主席。
 
文章指出,有源天线系统(AAS)作为即将到来的5G蜂窝网络的组成部分,需要一种新的测量方法来获得其在三维空间中的所有特性。有源天线系统的性能参数主要是在远场(FF)条件下的定向功率与灵敏度,包括:有效全向辐射功率(EIPR)、总辐射功率、有效全向灵敏度(EIS)、总全向灵敏度(TIS)或者总辐射灵敏度(TRS),以及天线方向增益。为了准确获得有源天线系统的总体性能,必须依赖一个经过校准的空中下载(OTA)装置,这是因为空中下载装置可以测量空间定向功率和灵敏度曲线,使得5G网络有源天线的性能参数测试与现有微型移动设备的测试变得非常相似。
 
天线的远场(FF)的距离是2D2/λ,其中D是天线的直径,λ是自由空间的波长。由于AAS 天线系统的尺寸通常很大,而且5G通信的波长又更短,使得无法在实验室得到远场测试需要的距离。然而,由于功率守恒,使用校准过的OTA 装置,AAS 的性能参数可以在任何距离下进行测量。一个特定天线的远场模型可以使用紧缩平面场(CATR)直接测量,或者使用标准近场进行测量,通过相位补偿技术实现近场到远场的变换。近场测量只需很小的测量装置,因此通常是三维场景下被优先考虑的测量方法,并且被认为更快、更准确。
 
MVG 在实验中使用支持LTE 协议的移动手机8阵元天线来模拟AAS 天线,在近场环境下对有效灵敏度、有效全向辐射功率等参数进行测量,实测结果符合预期,进一步证实相位补偿技术能够有效地测量大带宽调制信号(如LTE)在近场的相位,并且实现近场和远场转换。Lars Jacob Foged 先生认为,近场测量技术固有的优点使其成为精准测量和5G设备测试的最佳方法。
 
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法国MVG(SATIMO) SG128系统
 
谈及有源天线测量,作为CTIA/3GPP 在有源天线测量标准制定中的主要贡献者,MVG 是全球独家提供基站有源天线测试技术的天线测试测量系统厂商。目前应用于无源天线测量中的传统MVG 的近场测试系统,在增加接收机的相位恢复技术后便可进行有源天线测量。也就是说,在有源天线系统设计过程的最后阶段,天线工程师将能在系统级上测量辐射模式下的有源天线系统的OTA 性能。
 
今年正值法国MVG(源头公司SATIMO)成立三十周年,MVG 将在北京EDI CON China2016上举行一系列庆典活动,全面展示技术创新能力和为中国客户带来的最新技术(展台号437),包括首次展出明星产品StarLab - 紧凑型便携式天线测量系统并举办免费的现场测试活动,为成功申请“StarLab 现场天线测试”的企业进行免费天线测试。与此同时,由MVG 法国资深技术专家和来自意大利、中国的天线测试技术负责人组成的科研小组,将举办以“有源天线系统基站OTA 测试”为主题的技术讲座和“紧凑便携式天线测量系统改变传统天线测量”主题演讲。
 
关于MICROWAVE VISION GROUP
 
法国Microwave Vision Group 是全球领先的天线测试测量系统、射频安全设备和电磁兼容的制造生产厂商。 其源头企业SATIMO 公司最早于1986年创建于法国,随着业务扩展,MVG 集团于2008年正式成立,旗下包括SATIMO, ORBIT/FR, AEMI 和Rainford 四家公司四大工业企业。集团在全球拥有六个研发生产基地:设在中东地区的工厂专业生产定位系统,在欧洲的四个工厂分别负责天线、探测阵列和暗室系统的生产,而在美国的工厂专业负责生产吸波材料。为支持中国本地市场的发展,集团在香港设有两家子公司,分别为:Microwave Vision AMS 以及Microwave Vision EMC;专业的项目和技术团队遍布中国各地,为中国客户提供一体的项目管理、销售和售后服务。
 
法国MVG 集团致力于支持国防,国土安全,航空航天,卫星,无线电信,汽车工业,大学研发,射频安全和材料测量等行业,一直以客户利益最大化为努力的方向,致力满足客户的需求。
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