WO2012058890A1 - 数据卡总辐射功率的测试系统 - Google Patents

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data card
test
computer
turntable
usb cable
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陈霖
禹忠
支周
郭阳
郭胜祥
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中兴通讯股份有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/40—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by components specially adapted for near-field transmission
    • H04B5/48—Transceivers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/10—Monitoring; Testing of transmitters
    • H04B17/101—Monitoring; Testing of transmitters for measurement of specific parameters of the transmitter or components thereof
    • H04B17/102—Power radiated at antenna

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications, and in particular to a test system for total radiated power of a data card.
  • BACKGROUND OF THE INVENTION With the rapid development of radio technologies, there are more and more types of wireless communication products, and various wireless communication products such as voice and data wireless handheld terminals, notebook computers of various built-in or external wireless connection devices, and the like have been developed. Good emission performance is the key to ensuring the communication quality of various wireless communication products. Therefore, it is necessary to use the space RF performance test and its indicators to measure the advantages and disadvantages of wireless communication products.
  • Total Radiated Power is one of the most important indicators reflecting the emission performance of Device Under Testing (DUT) in the RF test of Over The Air (OTA). .
  • DUT Device Under Testing
  • OTA Over The Air
  • TRP Total Radiated Power
  • CTIA Cellular Telecommunications and Internet Association
  • 3GPP Third-generation partner Tigger 'J
  • CCSA China Communications Standards Association
  • the OTA test methods and standards for Single-input Single-output (SISO) single-antenna handheld wireless communication products have been relatively perfect.
  • the measurement of TRP is performed on the spherical surface centered on the device under test.
  • the spherical coordinate system is shown in Fig. 1.
  • the measured wireless communication product is placed on the first rotating shaft or the second rotating shaft of the testing device, and the first rotating shaft rotates in the range of 0-180 degrees, the rotation angle of the first rotating shaft is represented by ⁇ , and the rotating range of the second rotating shaft is represented by It is 0-360 degrees, and ⁇ represents the rotation angle of the second rotation axis.
  • the TRP test needs to take one test point for each step length of ⁇ (0-180 degrees) and ⁇ (0-360 degrees), for example: 15 degrees; since the test points are equal space angles So, it is non-uniformly distributed on the sphere.
  • ⁇ are the total number of test points in the ⁇ and ⁇ directions, respectively, determined by the aforementioned step size.
  • ( ., ) is a specific test point, and the test point is in the sum
  • the numbers in the ⁇ direction are i and j, respectively.
  • N L is a fixed coefficient obtained by simplifying the sphere area division operation.
  • the above method is applied to a handheld terminal, but is not suitable for a single antenna.
  • Testing of laptops and data cards There is a big difference between the usage scenarios of data cards and handheld terminals.
  • the data card and the test notebook are placed in the test at the same time. Use the center of the turntable, and then use the formula (1) to test the total radiant power of the data card.
  • the test data card and laptop are located at the center of the circle calculated by equation (1).
  • the laptop In general, the laptop consists of The combination of metal and dielectric materials, because it is located in the near-field region of the data card antenna, will have a greater impact on the antenna radiation pattern and transmission power.
  • Different notebook computers have different sizes and materials.
  • the direction of the data card and the impact of the TRP are also different.
  • the data card and the pen The configuration relationship between the data, such as the data card connected to different USB ports and the relative position of the data card and the notebook directly, will affect the DUT test results. Therefore, compared with the handheld terminal, the data card terminal receives more outside.
  • the influence of the factors, the test results are very sensitive to the test environment, and the test results are less repeatable.
  • the main object of the present invention is to provide a test system for total radiated power of a data card, so as to at least solve the above-mentioned related art, the total radiation power of the test data card is not accurate.
  • a test system for total radiant power of a data card comprising: a computer and a transfer of total radiant power for testing the data card
  • the data card to be tested is connected to the computer through a universal serial bus USB cable; the computer and the data card are located at different positions of the turntable, wherein the data card is fixed on the turntable.
  • the computer is covered with an absorbing material.
  • the absorbing material is a absorbing foam.
  • the computer is located on the ground of the turntable.
  • the USB cable is a cable with a shielding function.
  • the USB cable is surrounded by an absorbing material.
  • the absorbing material surrounding the USB cable is a absorbing foam.
  • the length of the USB cable is not greater than a predetermined length.
  • the predetermined length is 3 meters.
  • the computer is a laptop or a tablet.
  • the data card is fixed to a bracket located at the center of the turntable.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a spherical coordinate system when measuring TRP according to the related art
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a correspondence relationship between ⁇ and ⁇ in a spherical coordinate system according to the related art
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a test environment according to an embodiment of the present invention.
  • Embodiment 1 The embodiment of the present invention provides a test system for total radiant power of a data card
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a configuration of a test device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG.
  • the system includes: a computer 32 and A turntable 34 for testing the total radiated power of the data card, wherein the data card to be tested is connected to the computer 32 via a USB cable; the data card and the computer 32 are located at different positions of the turntable 34, wherein the data card is fixed to the turntable 34.
  • the data card is attached to a bracket located in the center of the turntable 34.
  • the data card and the notebook computer are placed separately, and only the data card is fixed in the center of the turntable.
  • FIG. 3 is only a schematic structural diagram of the present embodiment.
  • the computer can be covered with a absorbing material, so that the computer can reduce the interference of the data card, thereby more accurately measuring the total radiant power of the data card.
  • the absorbing material can be a absorbing bubble bed.
  • computer 32 may be located on the ground of the turntable. This embodiment provides a preferred location for placing the computer 32, which is more practical.
  • the data card may be reduced by at least one of the following ways: using a cable having a shielding function as a USB cable;
  • the USB cable is surrounded by a absorbing material; wherein the absorbing material can be a absorbing foam.
  • This embodiment has economical and practical advantages.
  • the length of the USB cable is not greater than a predetermined length.
  • the predetermined length may be 3 meters.
  • the computer may be a notebook computer or a tablet computer.
  • Embodiment 2 The purpose of this embodiment is to simplify the flow of the total transmit power OTA test of the data card, improve the repeatability of the test results, and the comparability between different product test results.
  • the technical requirements of the test USB cable, the configuration of the test notebook and the USB cable are specified when the data card is subjected to the TRP test, and the DUT can be obtained through the above configuration, combined with the existing OTA test and processing method.
  • TRP parameters TRP parameters.
  • the test system has the following features: Feature 1: The USB cable between the connection data card and the USB port of the notebook is a metal core shielded cable, and the length is not more than 3 meters.
  • Feature 2 Test notebook, connected to the data card via a USB cable, powering the data card and controlling the working state and mode of the data card.
  • FIG. 4 shows a test environment muffler microwave darkroom for carrying out an embodiment of the present invention. As shown
  • a vector network analyzer, a spectrum analyzer, a comprehensive measuring instrument and the like are provided in the dark room.
  • the device to be tested is fixed in the center of the turntable (on the bracket in the center of the turntable), which conforms to the second embodiment.
  • Feature 1 requires a USB cable to connect to the notebook.
  • the USB cable is surrounded by a absorbing material, and the notebook is placed on the ground and covered by a absorbing material. (See FIG. 3)
  • the data card radiation power expansion test system according to an embodiment of the present invention includes:
  • USB cable set to realize the power supply and data transmission of the data card under test; the data card to be tested is fixed in the center of the turntable and connected to the notebook by USB cable; the notebook computer is placed on the ground and sucked The wave material is covered and connected to the data card under test via a USB cable to supply power to the data card under test and provide control information.
  • the data card can be measured using the above system in the following ways: During the test, the laptop makes a call through the AT command, establishes a wireless call connection, and performs a TRP test.
  • Report creg: 1 indicating that Registered to the network and is a local user, reporting creg: 5, indicating that it is registered to the network and roaming); at + csg (detecting signal strength). Record the signal strength of each detected point and transfer to the next detection point. After testing all signal strengths at all detection points along the ⁇ (0-180 degrees) and ⁇ (0-360 degrees) directions According to formula (1), you can get the TRP performance index of the required data card.
  • the total transmit power of the data card can be measured, and in the case of replacing the computer, the test result generally does not change greatly. This allows a fair and efficient comparison of the performance of different data card products.
  • modules or steps of the present invention can be implemented by a general-purpose computing device, which can be concentrated on a single computing device or distributed over a network composed of multiple computing devices. Alternatively, they may be implemented by program code executable by the computing device, such that they may be stored in the storage device by the computing device and, in some cases, may be different from the order herein.
  • the steps shown or described are performed, or they are separately fabricated into individual integrated circuit modules, or a plurality of modules or steps are fabricated as a single integrated circuit module.
  • the invention is not limited to any specific combination of hardware and software.
  • the above is only the preferred embodiment of the present invention, and is not intended to limit the present invention, and various modifications and changes can be made to the present invention. Any modifications, equivalent substitutions, improvements, etc. made within the scope of the present invention are intended to be included within the scope of the present invention.

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Abstract

本发明公开了一种数据卡总辐射功率的测试系统，该系统包括：计算机和用于测试数据卡的总辐射功率的转台，其中，待测的数据卡与计算机通过通用串行总线USB电缆线连接；计算机和数据卡位于转台的不同位置，其中，数据卡固定在转台上。本发明达到了提高测试准确度的效果。

Description

数据卡总辐射功率的测试系统 技术领域 本发明涉及通信领域， 具体而言， 涉及一种数据卡总辐射功率的测试系 统。 背景技术 随着无线电技术的飞速发展， 无线通信产品的种类越来越多，已发展至包 括语音和数据无线手持终端、 各类内置或外置无线连接设备的笔记本电脑等 多种无线通信产品。 良好的发射性能是确保各类无线通信产品通讯质量的关 键， 因此， 需要釆用空间射频性能测试及其指标来衡量无线通信产品的优劣。 总辐射功率 （Total Radiated Power, 简称为 TRP )是空口 （Over The Air, 简 称为 OTA )射频测试中反映被测件 （Device Under testing, 简称为 DUT )发 射性能优劣的最重要的指标之一。 为了保证 DUT能够满足工作时的性能需 求， 其 TRP必须大于规定的门限值。 目前全球有多家标准组织对 OTA测试进行了深入的研究并制定了相应 的标准。 例：^: 美国无线通信和互联网十办会 ( Cellular Telecommunications and Internet Association, 简称为 CTIA )、 全球啟波互联接入论坛 （ Worldwide Interoperability for Microwave Access )、 第三代合作伙伴计戈 'J ( The 3rd Generation Partnership Project, 简称为 3GPP ) 和中国通信标准十办会 ( China Communications Standards Association, 简称为 CCSA ) 的标准。 目前关于单 入单出 （Single-input Single-output, 简称为 SISO )单天线手持无线通信产品 的 OTA测试方法和标准已经比较完善。 传统的无线通信产品空间 OTA测试中， 对于 TRP的测量是在以被测设 备为圓心的球面上进行取点测试， 其球面坐标系如图 1所示。 被测无线通信 产品放置于测试装置的第一旋转轴或第二旋转轴上， 第一旋转轴旋转范围为 0-180度， 以 Θ表示第一旋转轴的旋转角度， 第二旋转轴旋转范围为 0-360 度， 以 φ表示第二旋转轴的旋转角度。 如图 2所示， 其中 TRP测试需要对 Θ ( 0-180度）和 φ ( 0-360度 )每隔一定步长度数取一个测试点， 例如： 15度； 由于测试点是等空间角选取的， 所以其在球面上是非均匀分布的。 将所有测 试点的辐射功率和接收灵敏度的测试结果按照公式 （ 1 ) 进行球面积分计算 得出 TRP。 在积分运算中， 对位于 θ=0、 θ=180的两个测试点， 其正弦值为 零， 所以这两个点不进行测试。
N L i=0 j=0 其中， "和∞分别是 Θ和 φ方向上总的测试点数， 由前述步长所决定。 ( .， )是某一特定的测试点， 该测试点在 Θ和 φ方向上的编号分别是 i和 j。
EiR
Figure imgf000004_0001
)测得的 "有效各向 射功率，，的 Θ向 和 φ向分量。 NL是简化球面积分运算得到的一个固定的系数。 上述方法应用于手持类终端中， 但并不适用于单天线笔记本电脑、 数据 卡的测试。 数据卡与手持类终端的使用场景存在较大的差异。 相关技术中， 测试数据卡的总辐射功率时， 是将数据卡和测试用的笔记本电脑同时放置于 测试用的转台的中央的， 然后， 再使用公式 （ 1 ) 测试数据卡的总辐射功率。 这样， 测试的数据卡和笔记本电脑都位于公式 （ 1 ) 计算的圓心位置。 一般 来说， 笔记本电脑由金属和介质材料混合构成， 由于位于数据卡天线的近场 区域， 因此， 会对天线辐射方向图和发射功率产生较大的影响。 不同的笔记 本电脑， 其尺寸、 材料构成都不尽相同， 对数据卡的方向图以及 TRP的影响 也各不相同。 除了笔记本自身因素外， 数据卡跟笔记本之间的配置关系， 例 如数据卡连接到不同的 USB端口以及数据卡与笔记本直接的相对位置，都会 影响 DUT的测试结果。 所以， 与手持类终端相比， 数据卡类终端受到更多 外界因素的影响， 其测试结果对测试环境非常敏感， 测试结果的可重复性较 差。 除此之外， 同一款笔记本对不同数据卡的影响可能有较大的差别， 因此， 从测试结果上难以对不同数据卡产品的性能进行有效的比较。 发明内容 本发明的主要目的在于提供一种数据卡总辐射功率的测试系统， 以至少 解决上述的相关技术中测试数据卡总辐射功率准确性不高的问题。 为了实现上述目的， 根据本发明的一个方面， 提供了一种数据卡总辐射 功率的测试系统， 该系统包括： 计算机和用于测试数据卡的总辐射功率的转 台， 其中， 待测的数据卡与计算机通过通用串行总线 USB电缆线连接； 计算 机和数据卡位于转台的不同位置， 其中， 数据卡固定在转台上。 优选地， 所述计算机上覆盖有吸波材料。 优选地， 所述吸波材料为吸波泡沫。 优选地， 所述计算机位于所述转台的地面。 优选地， 所述 USB电缆线为具有屏蔽功能的电缆线。 优选地， 所述 USB电缆线环绕有吸波材料。 优选地， 所述 USB电缆线上环绕的吸波材料为吸波泡沫。 优选地， 所述 USB电缆线的长度不大于预定长度。 优选地， 所述预定长度为 3米。 优选地， 所述计算机为笔记本电脑或平板电脑。 优选地， 所述数据卡固定在位于所述转台中央的支架上。 通过本发明， 釆用将数据卡和笔记本电脑分开放置的方式， 减少了笔记 本电脑对数据卡的千扰， 解决了相关技术中测试数据卡总辐射功率准确性不 高的问题， 进而达到了提高测试准确度的效果。 附图说明 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解， 构成本申请的一部 分， 本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的 不当限定。 在附图中： 图 1是才艮据相关技术的 TRP测量时球面坐标系的示意图； 图 2是才艮据相关技术的在球面坐标系上 Θ和 φ的对应关系示意图； 图 3是根据本发明实施例的测试设备配置的示意图； 图 4是才艮据本发明实施例的测试环境的示意图。 具体实施方式 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 需要说明的是， 在 不冲突的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 实施例一 本发明实施例提供了一种数据卡总辐射功率的测试系统， 图 3是根据本 发明实施例的测试设备配置的示意图， 如图 3所示， 该系统包括： 计算机 32 和用于测试数据卡的总辐射功率的转台 34 , 其中， 待测的数据卡与计算机 32通过 USB电缆线连接； 数据卡与计算机 32位于转台 34的不同位置， 其 中， 数据卡固定在转台 34上。 例如， 数据卡固定在位于转台 34中央的支架 上。 在本实施例中， 数据卡和笔记本电脑分开放置， 仅将数据卡固定在转台 的中央， 这样， 减少了笔记本电脑对数据卡的千扰， 从而能够较为准确地测 试数据卡的总辐射功率。 需要说明的是， 图 3仅是本实施例的一个优选的结 构示意图， 只要测试系统满足数据卡和笔记本电脑分开放置， 就可以实现对 数据卡的较为精确的测量。 优选地， 该计算机上可以覆盖有吸波材料， 这样， 能够减少计算机对数 据卡的千扰， 从而更准确的测量数据卡的总辐射功率。 其中， 该吸波材料可 以为吸波泡床。 在本发明实施例的一个优选实例中， 计算机 32可以位于转台的地面。 本实施例提供了放置计算机 32的一个优选的位置， 实用性较强。 在本发明实施例的另一个优选实例中， 还可以通过以下方式至少之一减 少对数据卡的千 4尤： 使用具有屏蔽功能的电缆线作为 USB电缆线；
USB电缆线上环绕有吸波材料； 其中， 该吸波材料可以是吸波泡沫。 本 实施例具有经济实用的优点。 在本发明实施例的又一个优选实例中 ,上述 USB电缆线的长度不大于预 定长度。 其中， 该预定长度可以为 3米。 在本发明实施例的再一个优选实例中， 上述计算机可以为笔记本电脑或 平板电脑。 实施例二 本实施例的目的在于简化数据卡总发射功率 OTA测试的流程，提高测试 结果的可重复性以及不同产品测试结果之间的可比较性。 在本实施例中， 指定了数据卡在进行 TRP测试时， 测试用 USB电缆的 技术要求、 测试用笔记本及 USB电缆的配置， 通过上述配置， 结合现有的 OTA测试及处理方法， 可以获得 DUT的 TRP参数。 具体地， 在本实施例中， 规定测试用系统具有如下特征： 特征 1： 连接数据卡及笔记本 USB端口之间的 USB电缆线为金属芯屏 蔽电缆， 长度不超过 3米。 特征 2: 测试用笔记本， 通过 USB电缆与数据卡相连接， 为数据卡供电 并控制数据卡的工作状态和模式。 特征 3: 在测试过程中， 数据卡被固定在转台中央， USB电缆周围环绕 吸波泡沫，测试用笔记本放置在测量暗室地面上，使用吸波材料进行覆盖（如 图 3所示；)。 本实施例所述的系统具有配置方法简单， 测试结果可重复性好， 不同被 测件测试结果可比较等优点。 实施例三 图 4示出了用于实施本发明实施例的测试环境 消声微波暗室。 如图
4所示， 在该暗室中设有矢量网路分析仪， 频谱分析仪、 综测仪等设备， 另 夕卜， 被测件固定于转台中央（转台中央的支架上）， 由符合实施例二的特征 1 要求的 USB电缆连接至笔记本。 USB电缆周围有吸波材料包围， 笔记本放 置在地面上， 由吸波材料覆盖。 （见图 3 ) 如图 3所示， 才艮据本发明实施例的数据卡辐射功率扩展测试系统包括：
USB电缆， 设置为实现被测数据卡的供电以及数据传输； 被测数据卡， 固定 在转台中央， 由 USB电缆连接至笔记本； 笔记本电脑， 放置在地面上且由吸 波材料覆盖， 通过 USB电缆与被测数据卡相连， 为被测数据卡供电且提供控 制信息。 可以通过以下方式使用上述系统对数据卡进行测量： 在进行测试时， 笔 记本电脑通过 AT命令进行呼叫， 建立无线呼叫连接， 进行 TRP测试。 常用的 AT命令如下： at + cfUn = 5 (激活 sim卡 ); at + cfun = 1 (注册网络， 等回复 OK后延迟等待约 10秒， 然后上 4艮网 络状态。 上报 creg: 1 , 表明已经注册到网络且是本地用户， 上报 creg: 5 , 表明已经注册到网络且是漫游状态）； at + csg (检测信号强度）。 将检测到的每一个点的信号强度进行记录， 并转移至下一个检测点， 待 沿着 Θ ( 0-180度） 和 φ ( 0-360度） 方向的所有检测点测试完所有信号强度 后， 按照公式 （ 1 ) 进行计算， 可以得到所需的数据卡的 TRP性能指标。 综上所述， 通过本发明， 可以测得数据卡可信的总发射功率， 并且在更 换计算机的情况下， 测试结果一般也不会发生大的变化。 这样可以对不同数 据卡产品的性能进行公平的、 有效的比较。 显然， 本领域的技术人员应该明白， 上述的本发明的各模块或各步骤可 以用通用的计算装置来实现， 它们可以集中在单个的计算装置上， 或者分布 在多个计算装置所组成的网络上， 可选地， 它们可以用计算装置可执行的程 序代码来实现， 从而， 可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行， 并 且在某些情况下， 可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤， 或者 将它们分别制作成各个集成电路模块， 或者将它们中的多个模块或步骤制作 成单个集成电路模块来实现。 这样， 本发明不限制于任何特定的硬件和软件 结合。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本 领域的技术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的^"神和 原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护 范围之内。

Claims

权 利 要 求 书
1. 一种数据卡总辐射功率的测试系统， 包括： 计算机和用于测试数据卡的 总辐射功率的转台， 其中，
待测的数据卡与所述计算机通过通用串行总线 USB电缆线连接； 所述计算机和所述数据卡位于所述转台的不同位置， 其中， 所述数 据卡固定在所述转台上。
2. 根据权利要求 1所述的系统， 其中，
所述计算机上覆盖有吸波材料。
3. 才艮据权利要求 2所述的系统， 其中， 所述吸波材料为吸波泡沫。
4. 根据权利要求 1所述的系统， 其中，
所述计算机位于所述转台的地面。
5. 根据权利要求 1所述的系统， 其中， 所述 USB电缆线为具有屏蔽功能的 电缆线。
6. 根据权利要求 1至 5中任一项所述的系统， 其中， 所述 USB电缆线环绕 有吸波材料。
7. 根据权利要求 6所述的系统， 其中， 所述 USB电缆线上环绕的吸波材料 为吸波泡沫。
8. 根据权利要求 1至 5中任一项所述的系统， 其中， 所述 USB电缆线的长 度不大于预定长度。
9. 才艮据权利要求 8所述的系统， 其中， 所述预定长度为 3米。
10. 根据权利要求 1至 5中任一项所述的系统， 其中， 所述计算机为笔记本 电月 或平板电月 。
11. 根据权利要求 1至 5中任一项所述的系统， 其中， 所述数据卡固定在位 于所述转台中央的支架上。
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