CN102833017A - 手机全向辐射功率的快速测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手机全向辐射功率的快速测试的方法，属于无线通信产品的射频测试技术领域。所述测试方法仅根据有限位置处的测试并结合线性插值法就可以快速获取结果，从而大大降低了测试位置的数量，缩短了测试时间，提高了测试效率。

Description

手机全向辐射功率的快速测试方法

技术领域

本发明涉及一种手机全向辐射功率的快速测试的方法，属于无线通信产品的射频测试技术领域。

背景技术

作为一种便携的无线移动终端产品，手机的实际使用效果会受到其射频性能的严重制约。因此，在手机的研发、生产、认证等诸多环节都会涉及对其全向辐射功率等射频指标的测试，国内外诸多标准中都对手机移动台的全向辐射功率的测试系统和方法流程做出了规范，例如：美国无线通信和互联网协会(Cellular Telecommunication&IntemetAssociation，CTIA)制定的《CTIA Test Plan for Mobile Stations RF Power and ReceiverPerformance》，我国工业和信息化部颁布实施的通信行业标准YD/T1484《移动台空间射频辐射功率和接收机性能测试方法》等。

在YD/T1484标准中，为衡量移动台三维空间射频辐射功率，规定测量移动台的球形有效全向辐射功率，称为总辐射功率(TRP)。图1是现有技术中提供的手机的全向辐射功率的测试系统示意图。在如图1所示的“以待测手机为球心，手机天线方向为Z轴方向”的球坐标系中，通过“固定测量天线的位置、依次变换手机方位”的方法，可以实现对“以待测手机为球心的球面上各采样点的等效全向辐射功率”的测量。其中，球面上各采样点的具体位置是通过“phi角在0°至360°内每15°变化一次，而theta角在15°至165°内也每15°变化一次”的方法得到的。即，phi角有24个取值，分别是0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°、105°、120°、135°、150°、165°、180°、195°、210°、225°、240°、255°、270°、285°、300°、315°、330°和345°，而theta角有11个取值，分别是15°、30°、45°、60°、75°、90°、105°、120°、135°、150°、165°，采样点合计264个(11×24)。由此可见，按照标准的要求，要依次在这264个点上进行测量得到最终的结果，但如果对手机辐射功率的测量而言，这种采样点通常会过于稠密。

尽管上述标准文件已经对相关的测试系统和测试流程做出了规范，但标准在总辐射功率的测试过程中针对每个测试频段都设置了264个测试位置，整个测试过程比较耗时。尤其是对产品的研发过程而言，考虑到其测试频段和测试内容往往会比标准规定更为丰富，而众多待测产品由于其商业市场开发的要求都会对研发时间进行严格的限制，因此大量的测试需求会对厂家本已有限的测试系统资源提出很高的效率要求，一种快速的手机全向辐射功率的测试方法也就显得非常必要，即如何在保证一定测试精度的前提下完成对手机全向辐射功率的快速测试是本发明的主要目的。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种手机全向辐射功率的快速测试的方法，以满足目前对手机全向辐射功率快速测量的需求。

为实现所述的发明目的，本发明提供一种手机全向辐射功率的快速测试的方法，其包括如下步骤：

第一步：将待测手机水平放置到全波暗室中的旋转台上，所述旋转台携带手机垂直旋转的角度phi的范围为0°≤phi≤360°，水平旋转的角度theta的范围为15°≤theta≤165°，测量天线固定于暗室的壁上；

第二步：测试选择theta角和phi角的步进幅度分别为15°和60°，即在theta角依次选择15°、30°、45°、60°、75°、90°、105°、120°、135°、150°和165°共11种情况下分别测量phi角等于0°、60°、120°、180°、240°和300°的位置处的手机的等效全向辐射功率，共计得到66组结果，记为序列A；

第三步：对序列A所记录的结果使用线性插值的方法估计出phi角等于15°、30°、45°、75°、90°、105°、135°、150°、165°、195°、210°、225°、265°、270°、285°、315°、330°和345°共18种情况下的手机等效全向辐射功率，将这些估算得到的值并入到序列A中得到264组结果，记为序列AA，依据序列AA计算手机的全向辐射功率，记为TRP1；

第四步：从序列A中挑选出theta角等于15°、45°、75°、105°、135°和165°情况所对应的36组测试结果，通过线性插值的方法计算出theta角等于30°、60°、90°、120°和150°情况下的30组结果；将该30组结果和前面的36组结果合并，得到66组结果，记为序列B；

第五步：对序列B所记录结果使用线性插值的方法估计出phi角等于15°、30°、45°、75°、90°、105°、135°、150°、165°、195°、210°、225°、265°、270°、285°、315°、330°和345°共18种情况下的手机的等效全向辐射功率，将这些估算得到的值并入到序列中，得到264组结果，记载序列BB，依据序列BB计算手机的全向辐射功率，记为TRP0；

第六步：比较TRP1和TRP0之间的偏差，如果TRP1和TRP0之间的偏差在0.05dB以内，结束测试，将TRP1作为最终测试结果TRP；否则，在theta角依次选择15°、30°、

45°、60°、75°、90°、105°、120°、135°、150°和165°共11种情况下再分别测量phi角等于30°、90°、150°、210°、270°和330°共6个位置处的等效全向辐射功率，共计得到新的66组结果，将该结果并入序列A中，记为序列C；

第七步：对序列C所记录结果使用线性插值的方法估计出phi角等于15°、45°、75°、105°、135°、165°、195°、225°、255°、285°、315°和345°共12个位置处的等效全向辐射功率，共计得到新的132组结果，将该结果并入序列C中，记为序列CC；

第八步：依据序列CC所记录的结果计算手机的全向辐射功率，记为TRP2，该结果将被视为最终测试结果TRP。

与现有技术相比，利用本发明提供的测量方法测量手机的全向辐射功率，测试速度快。

附图说明

图1是现有技术中提供的手机的全向辐射功率的测试系统示意图；

图2是本发明提供的手机的全向辐射功率的测试方法的流程图，(a)是流程图的前半部分，(b)流程图的前半部分。

具体实施方式

下面结合附图，详细说明本发明。

图1是本发明提供的手机的全向辐射功率的测试系统示意图。如图1所示，所迷测试系统包括全电波暗室、旋转台、测量天线和通讯天线，所述旋转台置于全电波暗室中，待测手机水平夹于旋转台上，所述旋转台可带动手机水平旋转的角度phi的范围为0°≤phi≤360°，垂直旋转的角度theta的范围为15°≤theta≤165°，测量天线和通讯天线固定于暗室的壁上。

图2是本发明提供的手机的全向辐射功率的测试方法的流程图。如图2所示，所述方法包括如下步骤：

步骤01：测试系统初始化：Numberfortheta＝1，Numberforphi＝0

步骤02：将待测手机的方位参数设置为：

Theta＝Numberfortheta*15°，Phi＝Mumberforphi*60°；

步骤03：测量并记录手机在该方位状态下的等效辐射功率EIRP(Numberfortheta，Numberforphi*4)，并Numberforphi＝Numberforphi+1；步骤04：判断，如果Numberforphi大于5，则执行步骤05，否则返回到步骤02；

步骤05：Numberforphi＝0，Numberfortheta＝Numberfortheta+1

步骤06：判断，如果Numberfortheta大于11，则执行步骤07，否则返回到步骤02；

步骤07：依据测试结果生成序列A，所述序列A中记录是在theta角依次选择15°、30°、45°、60°、75°、90°、105°、120°、135°、150°和165°共11种情况下分别测量phi角等于0°、60°、120°、180°、240°和300°的位置处的手机的等效全向辐射功率，记为：A＝{EIRP(1，0)，EIRP(1，4)，EIRP(1，12)，EIRP(1，16)，EIRP(1.20)，EIRP(2，0)，EIRP(2，4)，...，EIRP(m，4n)，...，EIRP(11，16)，EIRP(11，20)}，如，EIRP(1，0)对应的是theta选择15°，phi角等于0°时所测得的手机的等效全向辐射功率，EIRP(1，4)对应的是theta选择15°，phi角等于60°时所测得的手机的等效全向辐射功率，...，EIRP(11，20)对应的是theta选择165°，phi角等于300°时所测得的手机的等效全向辐射功率，某一位置处所测得的手机的等效全向辐射功率记为EIRP(m，4n)，其中m＝1，2，...，11，n＝0，1，...，5。方位角theta和phi的具体取值与序号参数m，n的对应关系分别见表1和表2。

表1

序号m	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
												Theta角	15°	30°	45°	60°	75°	90°	105°	120°	135°	150°	165°

表2

参数n	0	1	2	3	4	5
							序号4n	0	4	8	12	16	20
Phi角	0°	60°	120°	180°	240°	300°

序列A中记载的结果见表3。

表3

步骤08：对序列A所记录的结果使用线性插值的方法估计出phi角等于15°、30°、45°、75°、90°、105°、135°、150°、165°、195°、210°、225°、265°、270°、285°、315°、330°和345°共18种情况下的手机等效全向辐射功率，将这些估算出的功率并入到序列A中得到264组结果，记为序列AA，其中，利用线性插值对序列A进行补充的方法如下，即：

当n＝0，1，2，3，4时，

EIRP(m，4n+1)＝0.75*EIRP(m，4n)+0.25*(m，4n+4)

EIRP(m，4n+2)＝0.5*EIRP(m，4n)+0.5*(m，4n+4)

EIRP(m，4n+3)＝0.25*EIRP(m，4n)+0.75*(m，4n+4)；

如theta选择15°，phi角分别等于15°、30°、45°时求得的手机的等效全向辐射功率分别为，

EIRP(1，1)＝0.75*EIRP(1，0)+0.25*(1，4)，EIRP(1，2)＝0.5*EIRP(1，0)+0.5*(1，4)，

EIRP(1，3)＝0.25*EIRP(1，0)+0.75*(1，4)；

如theta选择15°phi角分别等于75°、90°、105°时求得的手机的等效全向辐射功率分别为：

EIRP(1，5)＝0.75*EIRP(1，8)+0.25*(1，12)EIRP(1，6)＝0.5*EIRP(1，8)+0.5*(1，12)，，EIRP(1，7)＝0.25*EIRP(1，8)+0.75*(1，12)...

当n＝5时，

EIRP(m，4n+1)＝0.75*EIRP(m，4n)+0.25*(m，0)

EIRP(m，4n+2)＝0.5*EIRP(m，4n)+0.5*(m，0)，

EIRP(m，4n+3)＝0.25*EIRP(m，4n)+0.75*(m，0)

如theta选择15°，phi角分别等于315°、330°和345°时求得的手机的等效全向辐射功率分别为，EIRP(1，21)＝0.75*EIRP(1，20)+0.25*(1，0)，

EIRP(1，22)＝0.5*EIRP(1，20)+0.5*(1，0)，

EIRP(1，23)＝0.25*EIRP(1，20)+0.75*(1，0)

序列AA中所记载的结果见表4，其中任意一项可以被表示为EIRP(p，q)。

表4

步骤09：依据序列AA计算手机的全向辐射功率，记为TRP1：

步骤10：从序列A中挑选出theta角等于15°、45°、75°、105°、135°和165°情况所对应的36组测试结果，通过线性插值的方法计算出theta角等于30°、60°、90°、120°和150°情况下的30组结果；将该30组结果和前面的36组结果合并，得到66组结果，记为序列B。即，利用下列公式替换序列A中的项EIRP(2i，4n)，得到新的序列B：

EIRP(2i，4n)＝0.5*[EIRP(2i-1，4n)+EIRP(2i+1，4n)]，其中，i＝1，2，3，4，5

步骤11：对序列B所记录结果使用线性插值的方法估计出phi角等于15°、30°、45°、75°、90°、105°、135°、150°、165°、195°、210°、225°、265°、270°、285°、315°、330°和345°共18种情况下的手机的等效全向辐射功率，将这些估算得到的值并入到序列中，得到264组结果，记载序列BB，其中任意一项可以被表示为EIRP(p，q)。通过线性插值对序列B进行补充的方法为：

当n＝0，1，2，3，4时，

EIRP(m，4n+1)＝0.75*EIRP(m，4n)+0.25*(m，4n+4)

EIRP(m，4n+2)＝0.5*EIRP(m，4n)+0.5*(m，4n+4)

EIRP(m，4n+3)＝0.25*EIRP(m，4n)+0.75*(m，4n+4)；

当n＝5时，

EIRP(m，4n+1)＝0.75*EIRP(m，4n)+0.25*(m，0)

EIRP(m，4n+2)＝0.5*EIRP(m，4n)+0.5*(m，0)

EIRP(m，4n+3)＝0.25*EIRP(m，4n)+0.75*(m，0)

步骤12：依据序列BB计算手机的全向辐射功率，记为TRP0：

步骤13：比较TRP1和TRP0之间的偏差，如果TRP1和TRP0之间的偏差在0.05dB以内，结束测试，将TRP1作为最终测试结果TRP；否则，执行步骤14；

步骤14：Numberfortheta＝1，Numberforphi＝0

步骤15：将待测手机的方位参数设置为：Theta＝Numberfortheta*15°，Phi＝30°+Numberforphi*60°；

步骤16：测量并记录手机在该方位状态下的等效辐射功率EIRP(Numberfortheta，Numberforphi*4+2)，并Numberforphi＝Numberforphi+1；

步骤17：判断，如果Numberforphi大于5，则执行步骤18，否则返回到步骤15：

步骤18：Numberforphi＝0，Numberfortheta＝Numberfortheta+1

步骤19：判断，如果Numberfortheta大于11，则执行步骤20，否则返回到步骤15；

步骤20：在theta角依次选择15°、30°、45°、60°、75°、90°、105°、120°、135°、150°和165°共11种情况下分别测量phi角等于30°、90°、150°、210°、270°和330°的位置处的手机的等效全向辐射功率，{EIRP(1，2)，EIRP(1，6)，EIRP(1，10)，EIRP(1，14)，EIRP(1，18)，EIRP(1，22)，EIRP(2，2)，...，EIRP(11，22)}将上述测量结果添加到原序列A中生成序列C。序列C中任意一项可以用EIRP(m，2n)表示，其中n＝0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10；

序列C中所记载的结果见表5。

表5

步骤21：对序列C所记录结果使用线性插值的方法估计出phi角等于15°、45°、75°、105°、135°、165°、195°、225°、255°、285°、315°和345°共12个位置处的等效全向辐射功率，共计得到新的132组结果，将该结果并入序列C中，记为序列CC，其中任意一项可以被表示为EIRP(p，q)。通过线性插值对序列C进行补充的方法为：

当n＝1，1，2，3，...，10时，EIRP(m，2n+1)＝0.5*EIRP(m，2n)+0.5*(m，2n+2)；

当n＝11时，EIRP(m，2n+1)＝0.5*EIRP(m，2n)+0.25*(m，0)

步骤22：依据序列CC计算手机的全向辐射功率，记为TRP2：

步骤23：TRP2将被视为最终测试结果TRP。

如前所述，本发明所提供的快速测试方法节省时间的主要手段就是减少测试的次数。即，原本测试264个位置才能得到的结果，我们一开始只测量了66次，其余198次的结果都是计算机程序通过线性插值预估出来的，几乎不花费时间。如果通过这66次测试所计算出来的TRP1和TRP0的变化在0.05dB以内，测试就可以结束了，其节省时间的效果是最明显的，大概节约了75％的时间。如果TRP1和TRP0的差别太大(超过了0.05dB)，就说明了第一次66次的测试不足以保证结果的准确，因此需要再补测一些位置(66个新位置)，即测试结果会增加到132个。一般而言，132个位置的测试结果TRP1和TRP2之间的差别会很小(0.05dB以内)，测试会因此而终止，此时测试时间也会降低约50％左右。

显然，本发明所提供的快速测试方法避免了常规测试方法在待测手机处于264个不同方位情况下分别进行测试的繁琐测试过程，仅根据有限位置处的测试并结合线性插值法就可以快速获取结果，从而大大降低了测试位置的数量，缩短了测试时间，提高了测试效率。

以上结合附图详细说明了本发明，但是本领域普通技术人员应当知道，说明书仅是用于解释权利要求书。但本发明的保护范围并不局限于说明书。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明批露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种手机全向辐射功率的快速测试的方法，其包括如下步骤：

第一步：将待测手机水平放置到全波暗室中的旋转台上，所述旋转台携带手机垂直旋转的角度phi的范围为0°≤phi≤360°，水平旋转的角度theta的范围为15°≤theta ≤165°，测量天线固定于暗室的壁上；

第二步：测试选择theta角和phi角的步进幅度分别为15°和60°，即在theta角依次选择15°、30°、45°、60°、75°、90°、105°、120°、135°、150°和165°共11种情况下分别测量phi角等于0°、60°、120°、180°、240°和300°的位置处的手机的等效全向辐射功率，共计得到66组结果，记为序列A；

第三步：对序列A所记录的结果使用线性插值的方法估计出phi角等于15°、30°、45°、75°、90°、105°、135°、150°、165°、195°、210°、225°、265°、270°、285°、315°、330°和345°共18种情况下的手机等效全向辐射功率，将这些估算得到的值并入到序列A中得到264组结果，记为序列AA，依据序列AA计算手机的全向辐射功率，记为TRP1；

第四步：从序列A中挑选出theta角等于15°、45°、75°、105°、135°和165°情况所对应的36组测试结果，通过线性插值的方法计算出theta角等于30°、60°、90°、120°和150°情况下的30组结果；将该30组结果和前面的36组结果合并，得到66组结果，记为序列B；

第五步：对序列B所记录结果使用线性插值的方法估计出phi角等于15°、30°、45°、75°、90°、105°、135°、150°、165°、195°、210°、225°、265°、270°、285°、315°、330°和345°共18种情况下的手机的等效全向辐射功率，将这些估算得到的值并入到序列中，得到264组结果，记为序列BB，依据序列BB计算手机的全向辐射功率，记为TRP0；

第六步：比较TRP1和TRP0之间的偏差，如果TRP1和TRP0之间的偏差在0.05dB以内，结束测试，将TRP1作为最终测试结果TRP；否则，在theta角依次选择15°、30°、45°、60°、75°、90°、105°、120°、135°、150°和165°共11种情况下再分别测量phi角等于30°、90°、150°、210°、270°和330°共6个位置处的等效全向辐射功率，共计得到新的66组结果，将该结果并入序列A中，记为序列C；

第七步：对序列C所记录结果使用线性插值的方法估计出phi角等于15°、45°、75°、105°、135°、165°、195°、225°、255°、285°、315°和345°共12个位置处的等效全向辐射功率，共计得到新的132组结果，将该结果并入序列C中，记为序列CC；

第八步：依据序列CC所记录的结果计算手机的全向辐射功率，记为TRP2，该结果将被视为最终测试结果TRP。

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