原创 如何基于空口测试进行新型5G毫米波测试

2022-9-29 09:10 259 0 分类: 通信 文集: 频谱监测

在3GPP R15已发布的V15.0.0版TS38.104规范中,首次出现了5G NR这一概念,NR是指New Radio,即新空口。根据标准,5G NR的频率范围被定义为不同的FR,分别为FR1与FR2。FR1频率范围为450MHz-6000MHz,通常被称为Sub-6GHz,FR2为24.25GHz-52.6GHz。尽管严格来讲,毫米波频段应该大于30GHz,但由于3GPP的推进,24GHz频段也经常被使用,因此在毫米波雷达的划分中,也习惯性将这一波段称为毫米波。

随着科技的发展,越来越多的行业和应用开始使用毫米波,毫米波具有多种优势:

  • 频率资源丰富、带宽极大
  • 易与波束赋形技术结合
  • 可实现极低时延
  • 可支持密集小区部署
  • 可进行高精度定位
  • 设备集成度高

但高频率的信号传输也不可避免会带来高传输损耗、低测试重复性和外场测试困难等问题。信号的传输损耗见以下公式:

其中L代表射频和微波信号传播损耗,f是传输频率,d是传输距离,c为光的传播速度。

对毫米波来说,波长越小,频率越大,从上式可以看出,当其他参数固定时,频率越大,传输损耗就越大,所以对于高频的毫米波来说,传播损耗是极大的。此外5G毫米波系统带宽大、天线阵列小、发射波束窄、传播损耗大,无法通过传统的方式进行测试,需要提高测试效率和测试精度,并缩短测试时长。比如:由于5G毫米波基站的高度密封性,无法基于传统的传导口进行测试,需要引入OTA射频要求和测试方法。5G毫米波测试方案通过空口测试来测试微波模块的发射频率点,发射频率为24GHz-24.5GHz,通过频率范围高达27GHz的虹科实时频谱分析仪对发射信号进行测试,为了避免信号在测试过程受到干扰,将发射信号模块和接收天线放置到屏蔽箱中。

  • 直流电压:3.2-3.3V
  • 直流电流:60mA
  • EIRP(等效群像辐射功率):5-9dBm
  • 相位噪声:-96dBc/Hz@1MHz
  • 噪声系数:10dB
  • 频率范围:24-24.25GHz
  • 发射天线增益:4dBi

通过计算可得出,信号经过发射天线后,发射功率变为13dBm,在接收天线与实时频谱分析仪之间需接入一个衰减器,再通过以太网口把数据传输到PC端,用上位机软件观察信号并进行分析:

图1. 方案结构图


图2. 展示图

作为接收前端的天线设备,虹科标准增益喇叭天线在频段内具有19-21dB的增益,频率范围为22.0-33.0GHz,是覆盖WG21、WR34、R260频段的波导喇叭。具有精确、一致和可靠的性能,适用于天线、天线增益测量、系统设置等应用中。信号在经过接收天线后,为了避免输入功率过大使频谱仪损坏,需要在前端对信号进行衰减,同轴衰减器具有频率范围大、驻波系数小、衰减精度高、体积小、使用寿命长等特点。

5G毫米波测试方案参照了目前的空口测试方法提供了新型解决方案。尽管目前毫米波测试的许多技术难题已经得到了解决,但还需要更多创造性技术来为下一代移动通信技术开发更具经济效益、成本更低的解决方案。

作者: 虹科卫星与无线电通信, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3989649.html

版权声明:本文为博主原创,未经本人允许,禁止转载!

给作者打赏,鼓励TA抓紧创作!

赞赏支持
点赞 0
赞赏0

文章评论0条评论)

登录后参与讨论
相关推荐阅读
虹科卫星与无线电通信 2022-11-28 11:06
Q&A | 关于手持式频谱仪,您想了解的那些技术问题(一)
在选择和使用各种设备时,您是否遇到过很多技术难题呢?我们开设Q&A专栏,针对射频微波与卫星通信领域的多种设备和技术难题为大家带来专业的解答,快来看看有没有你感兴趣的问题吧!手持式频谱分析仪Q1:如何用...
虹科卫星与无线电通信 2022-11-24 09:13
如何保障港口无线网络的最佳稳定性?
背景港口无线网络建设时间久远、规格复杂,已有窄带、宽带、低频、高频等多种无线网络技术的应用,但多数码头、港口目前都未针对不同的无线技术和业务场景进行有效的频率区分和隔离,存在着“同一频率相互混用”的情...
虹科卫星与无线电通信 2022-11-21 09:35
构建微波和毫米波自动测试系统需要考虑哪些因素?(二)
在上一篇文章中我们介绍了自动测试系统及其系统构建,本期文章我们将继续介绍自动测试系统中的影响因素及其设计。测试系统影响因素不同测试组件开关在不同信号之间提供了切换,使得从输入到输出的插入损耗更少。在非...
虹科卫星与无线电通信 2022-11-17 13:09
构建微波和毫米波自动测试系统需要考虑哪些因素?(一)
自动测试系统是5G、下一代WiFi、卫星通信系统的高频测试的基础,而数字步进衰减器、移相器和信号发生器等可编程射频设备则是这些系统的重要组成部分。在测试和测量5G和WiFi 6/6E系统时,需要进行射...
虹科卫星与无线电通信 2022-11-14 09:32
光输入矩阵如何构建射频光纤链路方案?
“RF over Fiber”指的是利用射频信号通过光纤传输技术来调制光信号。所有卫星地面站和传输站必须通过有效的射频信号传输方式,来连接天线、信号管理设备和广域设备中心。除了传统的铜缆或同轴电缆外,...
虹科卫星与无线电通信 2022-11-10 09:13
什么是Ka波段站点分集?
Ka波段上运行着数据速率最高的最先进卫星通信系统。由于Ka波段频率的传输质量在很大程度上取决于天气条件,因此需要仔细规划和选择合适的系统配置。Ka波段站点分集配置依赖DWDM射频-光纤传输系统和冗余切...
我要评论
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
关闭 热点推荐上一条 /4 下一条