OTA 測試介紹
手機的無源測試和有源測試
當前在手機射頻性能測試中越來越關注整機輻射性能的測試,這種輻射性能反映了手
目前主要有兩種方法對手機的輻射性能進行考察:一種是從天線
是目前較為傳統的天線測試方法,稱為無源測試;另一種是在特定微
OTA(Over The Air)測試就
無源測試側重從手機天線的增益、效率、方向圖等天線的輻射參數方面考察手機的輻
無源測試雖然考慮了整機環境(比如天線周圍器件、開蓋和閉蓋)對天線性能的影響,
從無源測試數據無法直接得
有源測試則側重從手機整機的發射功率和接收靈敏度方面考察手機的輻射性能。有源
更能直
CTIA(Cellular Telecommunication and Internet Association)制定了OTA(Over The
Air)的相關標准。OTA 測試着重進行整機輻射性能方面的測試,並逐漸成為手機廠商重視
1.2 OTA 測試的目的
目前只有通過FTA(Full Type Approval)認證測試的手機型號才能上市銷售,在FTA
射頻性能測試主要進行手機在電纜連接模式下的射頻性能測試;至於手機整機的輻
FTA 測試中沒有明確的規定,而OTA 測試正好彌補FTA 測試在這
同時,終端生產廠家必須對所生產手機的輻射性能有清楚的了解,並通過
在手機通話時,由於人腦靠近手機天線,將降低手機的發射和接收性能,手機整機輻
在手機研發過程中應定量測量人腦對手機的發射和接收性能
進行優化設計,使發射和接收性能降低不能太大,即減少人體和天線的電磁耦合效
為考察手機的輻射性能,除考察手機天線的無源性能之外,整機的有源性能也是一個
當前整機有源性能越來越受到終端廠商的重視,因此在手機輻射性能的考
目前終端天線廠商在研發中一般都要求天線供應商提
測試及手機其他的主要參數
2.1 OTA 測試中的主要測試參數及相關計算在OTA 測試中,輻射性能參數主要分為
發射參數有TRP、NHPRP;接收參數有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
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性能有
NHPRP(Near Horizon Partial Radiated Power):反映在手機的H面附近天線的發射
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。
NHPIS(Near Horizon Partial Isotropic Sensitivity):反映手機在H面附近天線的接收
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參數,比較在有
2.2 其他有關的天線參數
在考察天線性能的時候,還有其他需要了解的參數如:APIP、Gain、Directivity、EI
、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
dBi,手機天線廠家提供的天線測試報告中的增益
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
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
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
EIRP(Effective Isotropic Radiated Power):等效全向輻射功率是天線得到的功率與
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
dBd 表示的增益的乘積。
測試中的TRP 和SAR 指標的制約關系
TRP 反映的是天線遠場的輻射性能,而SAR 反映是天線的近場輻射性能。對於OT
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
SAR 測試中,則希望TRP 數值比較小,這樣被人
SAR 測試標准。因此,TRP 指標與SAR 指標是一
在天線設計中如何保證兩個指標都達到相關的標准,滿足設計需要,在
以下是一些解決措施:
(1)選用合適的天線形式,最為重要。比如內置天線中的Monopole 具有效率高但SA
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
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
5-6dB的衰減,因此PIFA 天線的SAR 值比較低,是內置天線中
(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
保證天線性能的同時還滿足通過SAR 指標,比如采取將天線放置
PCB 的底部等措施。對於外置式的螺旋天線一般應注意天線與人腦之間的距離,保證滿
SAR 測試的需要。
(3)在設計后期發現SAR 測試超標,可通過調低天線性能的方式解決,如使用損耗稍
(4)更改天線走線方式,調整方向圖等措施。
(5)在標准允許的情況下,降低PA 的輸出功率。
SAR 和TRP 測試需要的情況下,取得兩者的折中。
總結
CTIA 的OTA 測試指標直接反映了手機的輻射性能,因此越來越受到測試機構和相關
在手機天線指標判定時,需要將無源和有源性能指標綜合考慮,對整機天線性
MORAB的OTA天線測試暗室符合CTIA的OTA測試標准,測試系統采用的SG24
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T
測試。測試適用范圍:CTIA OTA (GSM900,DCS1800,Cellular 850,PCS1900);3
天線場型測量、增益、天線效率、方向圖、極化性能