CN110661581B - 用于空中测试的测试设备以及用于测试被测器件的方法 - Google Patents

用于空中测试的测试设备以及用于测试被测器件的方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种测试设备(10)，以用于对被测器件(12)，特别是用户设备进行空中测试，该测试设备(10)具有：屏蔽空间(14)；至少一个信号天线(16)，其用于发送和接收被布置在屏蔽空间(14)中的蜂窝信号；以及多个噪声天线(18)，其被布置在屏蔽空间(14)中以阵列(28)链接，阵列(28)被配置为创建加性高斯白噪声。噪声天线(18)在屏蔽空间(14)内在三维中均等地分布。此外，示出了用于测试被测器件(12)的方法。

Description

用于空中测试的测试设备以及用于测试被测器件的方法
技术领域
本发明涉及一种用于对被测器件，特别是用户设备进行空中(over the air，OTA)测试的测试设备，以及用于测试被测器件，特别是用户设备的方法。
背景技术
对被测器件进行的OTA测试是众所周知的，其中创建加性高斯白噪声(AWGN)作为用于测量的噪声背景是已知的。为了精确测量，期望在被测器件的位置处具有均匀的，特别是在空间上为白色的加性高斯白噪声。然而，相信的是，将需要无穷数量的创建了加性高斯白噪声的天线来创建均匀的或在空间上为白色的加性高斯白噪声。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于测试被测器件的测试设备和方法，该测试设备和方法能够在被测器件的位置处创建均匀的且尤其是在空间上为白色的加性高斯白噪声。
为此目的，提供了一种用于对被测器件，特别是用户设备进行空中测试的测试设备，该测试设备包括：屏蔽空间；至少一个信号天线，其用于发送和接收被布置在屏蔽空间中的蜂窝信号；以及多个噪声天线，其被布置在屏蔽空间中以阵列链接，所述阵列被配置为创建加性高斯白噪声，其中噪声天线在屏蔽空间内在三维中均等地分布。
本发明基于以下发现：可以通过噪声天线阵列创建均匀的且尤其是在空间上为白色的加性高斯白噪声，其中阵列内的噪声天线在三维上均等地分布。因此，可以仅使用有限数量的噪声天线来创建均匀的加性高斯白噪声。蜂窝信号例如是5G/LTE信号等。
测试设备可以包括阵列控制单元，该阵列控制单元被配置为控制噪声天线以使用噪声天线中的至少两个来创建加性高斯白噪声。
在本公开中，在三维中均等地分布意味着噪声天线沿着三个垂直轴布置，并且每个噪声天线与最近的邻近者具有预定义的距离。
优选地，噪声天线被布置为和/或阵列被配置为使得所创建的加性高斯白噪声至少在被测器件的位置处是在空间上为白色的。这样，可以执行高质量测量。
为了提高测试质量，屏蔽空间可以是消声室或消声间。
例如，信号天线是用于精确测量的下行链路天线和/或测量天线。
在本发明的一个实施例中，测试设备包括在屏蔽空间内的用于被测器件的支撑件，其中支撑件在屏蔽空间内可移动，或者与多个噪声天线和/或屏蔽空间的角等距地间隔开。这样，可以进行非常通用或非常精确的测量。
支撑件可位于屏蔽空间的中心。
在本发明的变型中，多个噪声天线以规则的点阵(lattice)布置，以允许非常精确地创建加性高斯白噪声。点阵可以是布拉维点阵，尤其是立方点阵。
为了实现更高的测量质量，屏蔽空间具有实质上长方体形状，特别是立方体形状。
在本发明的一个实施例中，噪声天线位于屏蔽空间的角中，以使近场干扰最小化。
例如，设置了八个噪声天线，其中一个噪声天线被设置在屏蔽空间的角中的每个中，从而产生非常有效的测试设备。测试设备可以包括正好八个噪声天线。
在另一个实施例中，设置了六个噪声天线，其中一个噪声天线被设置在屏蔽空间的侧壁中的每个上，特别是在每个侧壁的中心。这样，可以用很少的噪声天线实现测试设备。例如，测试设备包括正好六个噪声天线。
为了进一步减少天线的数量，噪声天线中的至少一个被配置为发送和接收蜂窝信号，特别地，噪声天线中的至少一个是信号天线。
在另一个实施例中，信号天线是与多个噪声天线分开的天线，从而提供高测量质量。
例如被连接到信号控制单元的信号天线被配置为生成和接收蜂窝信号。
此外，为此目的，提供了用于特别是使用根据本发明的测试设备来测试被测器件，特别是用户设备的方法。该方法包括以下步骤：
a)将被测器件放置在屏蔽空间中，
b)使用信号天线在屏蔽空间中创建蜂窝信号，
c)使用噪声天线的三维阵列在屏蔽空间中创建加性高斯白噪声，并且
d)使用信号天线测量由被测器件发射出的信号。
优选地，将加性高斯白噪声创建为在空间上为白色的加性高斯白噪声。这样，可以执行高质量测量。
在一个变型中，噪声天线阵列中的至少两个噪声天线被用于创建加性高斯白噪声，从而产生非常均匀的噪声背景。
被测器件也可以是基站。
附图说明
根据以下描述以及对其进行参考的附图，其他特征和优点将是显而易见的。在图中：
-图1以透视图示意性地示出了根据本发明的测试设备的第一实施例，
-图2以透视图示意性地示出了该测试设备的第二实施例，并且
-图3示出了根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了用于对被测器件12的空中(OTA)测试的测试设备10。
在所示实施例中，被测器件12是用户设备(如移动电话、膝上型电脑、平板电脑或任何其他移动电信器件)。
测试设备10包括屏蔽空间14、信号天线16、多个噪声天线18、信号控制单元20和阵列控制单元22。
在所示实施例中，屏蔽空间14是屏蔽外部电磁辐射的消声间。
屏蔽空间14具有长方体形状，特别地，屏蔽空间14是立方体的。因此，屏蔽空间14包括限定八个角26的六个侧壁24。
信号天线16优选为下行链路和测量天线。信号天线16可以位于侧壁24中的任何一个处，并且在所示实施例中与噪声天线18分开。
信号天线16被电连接到信号控制单元20，信号控制单元20被配置为控制和驱动信号天线16来发射和接收蜂窝信号(如5G/LTE-信号、GSM-信号等)。
在所示实施例中，设置了八个信号天线16，其中一个噪声天线18位于八个角26中的每一个中。
因此，噪声天线18沿着屏蔽空间14的宽度维度W、高度维度H和深度维度D而间隔开，即噪声天线18在三维中分布。毋庸置疑，宽度方向W、高度方向H和深度方向D彼此垂直。
邻近的噪声天线18之间的距离优选地相同，使得噪声天线18在屏蔽空间14的三维中均等地分布。
在所示实施例中，噪声天线18以规则的点阵布置，该点阵为立方布拉维点阵。
噪声天线18被电连接到阵列控制单元22，阵列控制单元22被配置为控制和驱动噪声天线18。因此，噪声天线18形成阵列28。
阵列控制单元22被配置为创建加性高斯白噪声(AWGN)，尤其是在空间上为白色的加性高斯白噪声，并且阵列28中的噪声天线18被布置为使得加性高斯白噪声至少在DUT位置处是在空间上为白色的。
在本公开中，在空间上为白色意味着加性高斯白噪声来自具有相同功率的每个可能方向。
测试设备10还包括支撑件30，该支撑件30被配置为牢固地保持被测器件12。因此，支撑件30限定了被测器件12的位置。
在所示实施例中，支撑件30位于屏蔽空间14的中心，从而被测器件12的位置和被测器件12本身位于屏蔽空间14的中心。因此，被测器件12与每个角26等距地间隔开，并且因此也与噪声天线18中的每个等距地间隔开。
为了执行对被测器件12的空中(OTA)测试，将被测器件12放置在测试设备10的屏蔽空间14内的支撑件30上(步骤S1)。
然后可以在测量之前关闭或以其他方式密封屏蔽空间14。
为了测试，信号控制单元20控制信号天线16来创建用于与被测器件通信的蜂窝信号(步骤S2)。
同时，阵列控制单元22驱动噪声天线18的阵列28中的至少两个噪声天线18，以创建在被测器件12的位置处是在空间上为白色的加性高斯白噪声(步骤S3)。
被测器件12的一个或多个功能已经被激活或者被激活，使得被测器件12发射对由信号天线16创建的蜂窝信号的响应。
使用信号天线16，信号控制单元20接收并测量从被测器件12发射出的信号(步骤S4)。
因此，利用有限数量的噪声天线18，可以针对特定测试情况创建在空间上为白色的加性高斯白噪声。
图2示出了测试设备10的第二实施例，其基本上对应于第一实施例的测试设备10。因此，下面仅解释实施例之间的差异，其中相同的附图标记用于相同或相似的部件。
在第二实施例中，屏蔽空间14是消声室。可以使用限定侧壁24的门32来关闭消声室。
在第二实施例中，仅设置了六个噪声天线18，其中噪声天线18中的一个位于包括门32的屏蔽空间14的侧壁24中的每个的中心。
此外，在所示实施例中，噪声天线18中的至少一个被配置为发送和接收蜂窝信号，使得该至少一个噪声天线18是信号天线16。因此，在该实施例中没有设置单独的信号天线16。
因此，信号控制单元20和阵列控制单元22被设计为单个控制单元。
在第二实施例中，支撑件30例如使用可移动臂34在屏蔽空间内可移动。
可移动臂34的运动范围、阵列28和阵列控制单元22彼此适应，使得由阵列28创建的加性高斯白噪声在支撑件30的运动范围内是在空间上为白色的。
所示实施例是本发明的示例，并且实施例中的一个的特征当然可以应用于其他实施例。例如，图1的测试设备10可以配备有可移动支撑件30和/或位于侧壁24中心的噪声天线18。

Claims (12)

1.用于对被测器件(12)进行空中测试的测试设备，所述测试设备包括：屏蔽空间(14)；至少一个信号天线(16)，所述至少一个信号天线(16)用于发送和接收被布置在所述屏蔽空间(14)中的蜂窝信号；以及多个噪声天线(18)，所述多个噪声天线(18)被布置在所述屏蔽空间(14)中以阵列(28)链接，所述阵列(28)被配置为在所述被测器件的位置处创建均匀的加性高斯白噪声，其中所述噪声天线(18)在所述屏蔽空间(14)内在三维中均等地分布，使得所述噪声天线(18)沿着三个垂直轴布置，以便创建所述均匀的加性高斯白噪声，并且其中所述至少一个信号天线(16)与在三维中均等地分布的所述多个噪声天线(18)分开。
2.根据权利要求1所述的测试设备，其特征在于：所述噪声天线(18)被布置为和/或所述阵列(28)被配置为使得所创建的加性高斯白噪声至少在所述被测器件(12)的位置处是在空间上为白色的。
3.根据权利要求1或2所述的测试设备，其特征在于：所述屏蔽空间(14)是消声室或消声间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的测试设备，其特征在于：所述信号天线(16)是下行链路天线和/或测量天线。
5.根据前述权利要求中任一项所述的测试设备，其特征在于：所述测试设备(10)包括在所述屏蔽空间(14)内的用于所述被测器件(12)的支撑件(30)，其中所述支撑件(30)在所述屏蔽空间(14)内是可移动的，或者与所述多个噪声天线(18)和/或所述屏蔽空间(14)的角(26)等距地间隔开。
6.根据前述权利要求中任一项所述的测试设备，其特征在于：所述多个噪声天线(18)以规则的点阵被布置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的测试设备，其特征在于：所述屏蔽空间(14)具有立方体形状。
8.根据权利要求7所述的测试设备，其特征在于：所述噪声天线(18)位于所述屏蔽空间(14)的角(26)中。
9.根据权利要求8所述的测试设备，其特征在于：设置了八个噪声天线(18)，其中一个噪声天线(18)被设置在所述屏蔽空间(14)的角(26)中的每个角(26)中。
10.根据权利要求7或8所述的测试设备，其特征在于：设置了六个噪声天线(18)，其中一个噪声天线(18)被设置在所述屏蔽空间(14)的侧壁(24)中的每个侧壁(24)上。
11.用于测试被测器件(12)的方法，所述方法包括以下步骤：
a)将所述被测器件(12)放置在屏蔽空间(14)中，
b)使用信号天线(16)在所述屏蔽空间(14)中创建蜂窝信号，
c)使用噪声天线(18)的三维阵列(28)在所述屏蔽空间(14)中创建均匀的加性高斯白噪声，其中，在三维中均等地分布的多个噪声天线(18)沿着三个垂直轴布置，以便创建所述均匀的加性高斯白噪声，并且
d)使用所述信号天线(16)来测量由所述被测器件(12)发射出的信号，所述信号天线(16)与在三维中均等地分布的所述多个噪声天线(18)分开。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述加性高斯白噪声被创建为至少在所述被测器件(12)的位置处是在空间上为白色的加性高斯白噪声。
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