3G天线OTA测试标准规范

WIFI-OTA测试规范简介(二)上期对WLAN 的测试搭建进行了介绍，这期我们针对WLAN 终端机的传导测试进行介绍。

测试环境如下图所示：1.发射功率测试：测试步骤：推荐步骤：1)设置AP 衰减器，满足在被测物天线连接端的接收信号高于初始接收灵敏度10dB。

2)设置RX 衰减器，满足在WLAN 接收机输出端的被测物的接收信号等级高于初始接收灵敏度10dB，但是不能超过50 dB。

3)设置AP 测试仪在指定的信道、调制方式及数据速率下发射所要求的信号。

4)被测物与AP 测试仪相连。

5)AP 测试仪发射连续的单播测试数据包给被测物。

6)被测物反馈所接收到的带有ACK 控制帧的单播测试数据包。

7)WLAN 接收机报告所接收的ACK 控制帧，数据传输率和控制电脑所读到的RSSI 值。

计算并记录大约10 秒时间里RSSI 的平均值。

8)在每个要求的信道及数据传输速率下重复步骤3 到7。

9)制作一个表格填写每次测试的信道，调制方式，数据传输速率和RSSI 的平均值。

RSSI 的读取：10)移开被测物并且与能够产生WLAN IEEE 802.11a/b/g 信号的一个矢量信号发生器相连。

11)在步骤9 中表格按照初始测试在指定的中心频率，调制方式及数据传输速率下设置信号发生器并发送WLAN ACK 控制帧。

12)设置WLAN 接收机的信道与信号发生器相同。

13)通过WLAN 接收机监控所报告的RSSI。

14)调整信号输出等级以便在相应接收灵敏度测试中记录WLAN 接收机所报告RSSI，并且记录信号输出等级。

15)按照表格重复步骤11-14 测试所有的数据传输速率及信道。

2.接收灵敏度度测试：测试步骤：推荐步骤：1)设置AP 衰减器，满足在被测物天线连接端的接收信号至少高于初始接收灵敏度10dB。

2)设置RX 衰减器，满足在WLAN 接收机输出端的被测物的接收信号等级至少高于初始接收灵敏度10dB，但是不能超过50 dB。

OTA测试能力OTA 测试能力：1：有源部分辐射功率 (TRP)灵敏度性能 (TIS)2：无源部分天线增益测试(Gain)天线接口阻抗测试(Input Impedance)天线驻波比/回波损耗测试(VSWR/RL)天线方向图测试(Radiation Pattern)方向性(Directivity)波束宽带/前后比(3Db BW/FB Ratio)交叉极化比/隔离度(Cross Polar/Isolation)支持的无线制式： GSM,CDMA,WCDMA,TDSCDMA 产品的有源或者无源测试；蓝牙，WIFI， DVB 等天线的无源测试；目前支持的测试规范：1：CTIA 的 OTA 测试规范(Test Plan for Mobile Station Over the Air Performance V2.2.2 ) 2： GCF 的 OTA 测试规范(GCF CC V3.33 最新规定)3： 3GPP/ETSI OTA antenna performance conformance testing (TS 34.114， TS25.144) 4：中国工信部在 2008 年强制执行的 OTA 进网规定(YDT 1484-2006) 5：无源天线测试标准(Passive antenna test： IEEE149-1979)TRP 全称 Total Radiated Power，即总辐射功率。

其含义是手机在空间三维球面上的射频辐射功率的积分值，反应了手机在所有方向上的发射特性。

打个比方，就如同一盏灯泡在所有方向上的辐射的光的总和。

那么越亮就代表其发射的能量越多，越暗就代表其发射的能量越少。

但是辐射功率是有上限的，手机本身对最大的辐射功率进行了限制，任何手机的射频模块输出功率不会超过 2W (33dBm)。

越是接近这个值，说明信号发射能力越好，也说明辐射更大。

该指标通常与 SAR 指标(反映人体吸收的辐射的指标) 相互制约，一部合格的手机既要有好的发射能力，又要有较低的 SAR 值。

•YDC 081.2—2009 移动多媒体广播业务，终端接收性能技术要求和测量方法第2部分:CMMB终端
•国内行业标准的报批稿
2GHz TD—SCDMA 移动台空间射频辐射功率和接收机性能测量方法－送审稿
2GHz WCDMA 移动台空间射频辐射功率和接收机性能测量方法－送审稿
•AT&T运营商自己提出标准
WIFIMobile OTA 测试标准WIMAX OTA 测试标准
说明：
CTIA3。

0 有CDMA 1x 1x EV—DO 1x RTT的限值，包括人头，自由空间,还有是
笔记本内置无线模块
国内只有GSM900/1800 还有CDMA Cellular的自由空间限值,且被测物只定义了手机关于CDMA TIS测试,国内目标值是2%, CTIA目标值是0。

5%，所以CTIA有了
叫归一化的测试方法
3GPP的标准是针对于GCF测试的
•只测试3G频段BER reaches target 1。

0％±0.2% using at least 20000 bits。

•2G频段有介绍，BER reaches target 2.4% （+/- 0.1％）using at least 300 bits •只测试人头左右耳，不测试IC
•测试对象中不包括数据卡或是笔记本带无线模块的。

1.1 OTA概述1.1.1 手机的无源测试和有源测试当前在手机射频性能测试中越来越关注整机辐射性能的测试，这种辐射性能反映了手机的最终发射和接收性能。

目前主要有两种方法对手机的辐射性能进行考察：一种是从天线的辐射性能进行判定，是目前较为传统的天线测试方法，称为无源测试；另一种是在特定微波暗室内，测试手机的辐射功率和接收灵敏度，称为有源测试。

OTA(Over The Air)测试就属于有源测试。

无源测试侧重从手机天线的增益、效率、方向图等天线的辐射参数方面考察手机的辐射性能。

无源测试虽然考虑了整机环境(比如天线周围器件、开盖和闭盖)对天线性能的影响，但天线与整机配合之后最终的辐射发射功率和接收灵敏度如何，从无源测试数据无法直接得知，测试数据不是很直观。

有源测试则侧重从手机整机的发射功率和接收灵敏度方面考察手机的辐射性能。

有源测试是在特定的微波暗室中测试整机在三维空间各个方向的发射功率和接收灵敏度，更能直接地反映手机整机的辐射性能。

1.1.2 OTA 测试的目的目前只有通过FTA(Full Type Approval)认证测试的手机型号才能上市销售，在FTA 测试中，射频性能测试主要进行手机在电缆连接模式下的射频性能测试；至于手机整机的辐射发射和接收性能，在FTA 测试中没有明确的规定，而OTA 测试正好弥补FTA测试在这方面测试的不足。

同时，终端生产厂家必须对所生产手机的辐射性能有清楚的了解，并通过各种措施提高手机辐射的发射和接收指标。

如果手机辐射性能不好，将产生手机信号不好、语音通话质量差、容易掉线等多方面的问题，这也是客户投诉比较多的问题。

在手机通话时，由于人脑靠近手机天线，将降低手机的发射和接收性能，手机整机辐射的发射和接收性能都会降低。

在手机研发过程中应定量测量人脑对手机的发射和接收性能的影响，进行优化设计，使发射和接收性能降低不能太大，即减少人体和天线的电磁耦合效应。

为考察手机的辐射性能，除考察手机天线的无源性能之外，整机的有源性能也是一个重要的考察方面。

各个标准组织关于OTA 测试标准的异同及解读一北美的CTIA 测试标准CTIA 是美国蜂窝电话及互联网联合会的简称,也是最早发起OTA 测试标准的组织之一, 在其OTA 测试规范CTIA OVER THEAIR PERFORMANCE TEST PLAN 2.2 中, 其定义的限值主要针对在北美所通常采用的CDMA/CDMA2x 制式的移动台。

其限值定义如下表所列：CDMA1xEVDO1xRTT从上表可以看出针对各种CDMA 制式的移动台,其在自由空间的TRP 及TIS值均已被定义, 但在模拟人头状态下则暂时未定义限值。

而对于TDMA/GSM/UMTS 制式的移动台,限值是TBD-(To Be Determined), 意思是限值待定。

3GPP/ETSI 测试标准3GPP 一直是电信标准组织中的重要角色, 其全称为3rd-Generation Partnership Project, 它的标准与另一个欧洲标准组织ETSI 的标准大多数是等同标准. 在它的OTA 测试标准TS 25.114, TS 25.914 及TS 34.114 中针对OTA 的测试手段及限值进行了详细说明. 由于这些标准定义的较为复杂, 我们将其总结在下表中，并且给出了它与传统测试的限值进行比对。

需要注明的是,1.在最新定版的标准中, 并未正式针对GSM 及EDGE 进行限值的制定, 其状态仍然是TBD, 因此, 表中限值是根据以往提交的讨论稿中的限值摘抄的. 另外, 3GPP 标准是以GSM 和FDD 进行划分, 但从目前主流制式看来, WCDMA是采用FDD 的, 为了简化, 表中以WCDMA 代替FDD 以方便大家理解。

2.在3GPP 标准中, 对于自由空间的OTA 测试并没有限值定义, 其要求都是在。

sward索沃德通讯技术有限公司索沃德天线设计和测试标准研发部及业务部培训材料2013-07-18天线设计前期考量1.Pattern制式/模式1Pattern2.Frequency / Bandwidth频率/带宽3. Structure/size 结构/尺寸3Structure/size4.VSWR/ smith 电压驻波比/史密斯图5.Gain ( Service area )效率/增益5Gain(Service area)6.TRP/TIS 功率/灵敏度(主天线) 7Mechanical Strength7.Mechanical Strength机械强度8.Cost成本索沃德天线分类• 1.WIFI天线线• 2.BT天线• 3.2G(GSM850+EGSM+DCS+PCS)天线43G(WCDMA+CDMA2K(EVDO)+TD-SCDMA)• 4.3G (WCDMA+CDMA2K(EVDO)+TD-SCDMA)天线• 5.GPS天线•目前开发项目：NFC近场天线By Frequency RangeFrequency (GHz)0.1------0.40.50.60.70.80.9…….. 1.4 1.5 1.61.0433/DVB UHF L band /GPS Frequency (GHz)1.7 1.8 1.92.0 2.1 2.2….. 2.4……... 5.0 6.0 ….8.02.5433/DVB UHF GSM850/900L-band / GPS FM By Application platform天线测试标准• 1.WIFI天线测试指标线测试指标• 2.BT天线测试指标• 3.3G天线测试指标• 4.GPS天线测试指标4GPS天线般要求24G 以下G 1.2 WIFI 天线电性能指标•VSWR ：WIFI 天线一般要求2.4G 频段的驻波比调试到2以下，5G 频段的驻波比要求在2.5以下•24G 频段效率一般在Efficiency ：2.4G 频段效率般在40%以上，5G 频段的效率要求高于35%•Average Gain ：2.4G 频段平均增益要求在-4.0dB 以上，5G 频段平均增益要求高于-4.5dB •OTA ：对于WIFI 天线的OTA 实测效果目前业界没有固定的标准，主流测试标准定义是掉包率（Packets Dropped Rate ）和信号强度（Signal St th ）像目前大部分平板电脑上安装的Wifi Strength ），像目前大部分平板电脑上安装的“Wifi 分析仪”的apk格式测试软体就是分析信号强度的一种最常用方法格式测试软体就是分析信号强度的种最常用方法21BT2.1 BT蓝牙天线模式• 2.4GHz。

移动通信终端天线性能测试、整改及设计内容简介•OTA 测试简介•入网测试项目调整情况•TIRS测试•天线整改•天线设计OTA 测试介绍•数字通信技术飞速发展；•无线通信技术的成功，必须要有一个可接受的，稳定的通信性能做支撑；•无线通信设备的物理层射频性能对于其性能至关重要。

–设备依靠物理层的射频性能来保持与其它设备的通话的“通话”–如果处于无线通信两端的任何一个设备不能够听到对方的通话的话，通话就会中断；听到对方的“通话”的话，通话就会中断；OTA 测试介绍•移动台辐射性能－体积日益变小－辐射性能折中•峰值有效全向辐射功率(Effective Isotropic Radiated Power，EIRP)不能很好体现移动台的空中性能，在某个方向上最大值•与辐射性能相比，接收性能同样重要与辐射性能相比接收性能同样重要–话音质量差，中断通话–接收机的带内噪声或发射机的杂散信号干扰接收机OTA 测试介绍•实际应用中，操作者对移动台辐射性能影响•网络运营商需要制造OTA性能以优化网络•制造商需要知道OTA性能以确定产品实际性实能•需要测量三维空间辐射性能OTA 测试介绍OTA－Over The Air（空中性能测试），与传导测试向对应,空间三维测量,从射频辐射功率和接收机性能两方面考虑：TIRP－Total Isotropic Radiated Power总辐射功率p y总TIRS－Total Isotropic Radiated Sensitivity 全向灵敏度OTA 测试的重要意义–天线性能是终端整机质量的重要标志；天线性能是终端整机质量的重要标志–自2010年始, 国内外发生了多次”天线门”事件, 使得消费者对于终端天线性能的关注达到了前所未有的高度,我国CCSA标准领先全球推出了人手模型下的测试方法及限值要求;–中国处于3G建设的前期, 终端天线性能的提升将大大降低运营商的布网成本, 据中国移动统计, 在入网实施TD‐SCDMA的强制性测试后, 随着终端天线性能的提升, 其布网成本节省了约24%.据中移动实际用数据分析,线性能升–据中国移动的实际应用数据分析天线性能提升3dB, 会将终端的掉话率由标准的50次提升到30次, 网络边缘的数据下载速率提升超过50%, 将显著OTA 当前入网测试要求–自2008年8月1日起，移动终端入网需进行天线性日起移动终端入网需进行天线性能(OTA)部分的总辐射功率测试；–为了适当降低企业的技术研发难度,以上总辐射功率仅要求在自由空间下进行测试,且结果为参考项；考项–2010年8月1日开始, TD‐SCDA终端的天线性能开始强制性测试, 包括总辐射功率测试和总全向灵敏度测试,–TD‐SCDMA的测试要求在模拟人头旁边进行测试, 且为判定项。

中国联通移动通信基站天线技术规范V 0.1中国联通公司发布目次目次 (I)前言 (I)中国联通移动通信基站天线技术规范V0.1 (2)1 范围 (2)2 规范性引用文件 (2)3 天线分类 (2)3.1 分类定义 (2)3.2 电调天线的种类求 (3)4 电气性能要求 (3)4.1 电性能指标判定依据 (3)4.2 全向天线电性能指标 (5)4.3 定向单极化天线电性能指标 (5)4.4 定向双极化天线电性能指标 (7)4.5 电调天线电性能指标 (10)5 械性能指标及环境条件要求 (14)5.1 一般结构要求 (14)5.2 天线支架要求 (14)5.3 重量 (14)5.4 风速要求 (14)5.5 温度 (14)5.6 摄冰 (14)5.7 防腐 (14)6 外观、包装及存储要求 (14)6.1 标志 (14)6.2 包装 (14)6.3 贮存 (14)附录：基站天线测试方法 (15)1.1概述 (15)1.2增益测量 (15)1.3方向图圆度（全向天线）、半功率波束宽度、前后比、交叉极化比的测量 (16)1.4天线电下倾角测量 (17)1.5驻波比测量 (17)1.6隔离度测量 (18)1.7交调测量 (18)1.8功率容限测量 (19)1.9一般结构要求试验方法 (19)1.10环境试验方法 (19)前言本规范旨在明确中国联合网络通信股份有限公司对GSM网络以及3G WCDMA无线网络子系统对天线的要求，从而能够对天线产品的质量严格把关，为采购和网络优化提供强有力的支撑。

本规范由中国联通集团研究院提出。

本规范由中国联通集团技术部归口管理。

本规范起草单位：中国联通集团研究院本规范主要起草人：王健全、陈新明、陈赤航、杨军、路玮、仪鲁男、盛煜、吕召彪、李建宇本规范修改和解释权属中国联合网络通信有限公司。

中国联通移动通信基站天线技术规范1 范围本规范主要包括天线分类、电性能要求、机械特性要求、安装环境要求、外观、包装及存储要求等方面的内容。