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LTE移动终端天线技术及测试方式研究

2017-04-01伍爽

数字技术与应用 2016年10期
关键词:移动终端

摘要:当前在无线通讯技术不断发展的背景之下,无线移动终端已经被广泛应用。新通信系统正在不断追求较高的数据传输速率,同时信息容量也正在逐渐增加。2013年底,我国政府已经正式向中国移动、中国联通以及中国电信等发布TD-LTE,这进一步推动了中国LTE的发展。本文主要针对LTE移动终端天线技术及测试方式展开深入的研究,旨在推动我国移动通讯技术更好的发展。

关键词:LTE 移动终端 测试方式

中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)10-0035-01

商用的LTE移动终端必须要确保能够与多模多频的需求相满足,同时天线也需要满足宽带化与小型化方面的要求。一般而言,LTE移动终端需要有内置的天线,并且要有两个以上的接收天线,使其拥有多通道RF接收信号处理能力,从而为LTE移动终端天线技术更好的应用提供有力的保障。但是在应用LTE移动终端天线技术的过程中,需要选择正确的测试方式,只有这样才能够将LTE移动终端天线技术作用充分发挥出来。

1 LTE移动终端天线技术探究

当前MIMO多天线技术已经成为提升数据速率的核心特征.MIMO主要指多输入多输出技术,换言之在无线通信系统接收端以及发射端配置多个合理的天线端口,通过这些天线端口能够创造出更多的空间信道,多个信道有多个信息流经,并且能够在同一频带内同时的将其传输出来,最终达到增加系统容量的目标。LTE移动终端天线技术主要包括以下几点,即:

1.1 分集性能

在3G系统中,终端分集接收是其中最为主要的技术。终端分集主要在信号衰落的背景之下,通过提升以及合并多路接收信号提升信噪比与通信质量,尤其适用于在低信噪比环境中使用[1]。一般而言,常用的分集算法主要包括选择是合并、等增益合并以及最大化合并等等,通常分集性能的体现需要通过分集增益来表达。实践表明,分集增益与天线之间存在着一定的关联,天线之间存在越小的相关性,那么分集增益便会越高。

1.2 天线平衡性与隔离度

MIM空间复用技术主要通过发送并行空间的独立数据流提升信道的容量。终端接收期间,MIMO空间服复用技术在使用过程中,常常受到天线因素等限制,影响其正常功能的发挥。其原因在于,通过MIMO天线系统要求各天线拥有平衡射频以及电磁性能、低互耦性能。通常天线间互耦物理机制包括:天线辐射进场直接耦合、地板电流耦合以及天线激励表面波耦合这三种。其中天线互耦的衡量主要通过隔离度指标实施相应的衡量工作,在测定实际数值的过程中,主要通过S12或者S21参数进行测定。另外,在衡量天线的平衡性的过程中,可以由各个天线指标之间的差值进行相应的衡量。

1.3 载波聚合

在LTE-Advanced中,载波聚合是其中最为关键的技术之一。载波聚合主要将多个载波聚合成一个较宽的频谱,或者聚合不连续的频谱碎片,确保最大化的支持100MHz传输带宽,从而提升数据传输的速率,并有效利用运营商的频段资源。将聚合载波位置作为重要依据,能够将其分为三种方式,即同带连续聚合、同带非连续聚合以及异带非连续聚合。

载波聚合技术的应用,不仅给天线设计增添了难度,同时测试工作也出现了新的难度。对于发射性能,终端所有天线端口发射功率的总和便是载波聚合。对SAR指标以及多载波传输系统性能需求进行充分的考虑,对LTE-Advanced终端总最大发射功率需求进行充分的考虑,确保LTE终端保持一致[2]。对于接受性能,需要高度关注载波聚合技术应用所带来的灵敏度损失。实际上,同带载波聚合会引发发射、接收信号的间距缩小,这导致接受部分的噪声增加,影响整体信号接收效果;除此之外,对于异带载波聚合而言,不同频带之间在信号加保护带宽方面已经不再遵从以往的方式,但是频带的上行信号领导、谐波等会发生变化,这将给信号传输带来新的干扰,最终整个信号质量都将下降。

2 LTE移动终端天线技术测试方式研究

LTE移动终端天线技术测试极为重要,所应用的测试方式必须与相关规定标准要求相符合。 LTE终端的TRP以及TIS测试方法依旧采用传统的3G终端SISO OTA测试方式。

2.1 天线隔离度测试

要消除天线隔离度给环境带来的影响,便需要将全波暗室进行全方位的测量。具体而言,首先需要将矢量网络测试仪的双端口校准待测两天线的端口连接带铁氧体扼流环的射频线。之后需要通过射频长线与P1/P2端口相连接,而非测试天线端口则需要连接到50 Ohm匹配负载,利用矢网对S21參数进行详细的测量。

2.2 分集与MIMO接收测试

为了能够给终端分集接收性能提供有力的保障,有工作人员建议主副天线之间的差异最好在6dB之间[3]。实际的测试过程中,可以利用混响暗室对无源下主副天线的分集增益进行直接的测量。混响暗室主要模拟终端天线实际真实电磁信道环境,其使用效果更佳明显。除此之外,还需要做好LTE多模多频终端互扰测试工作,实际上LTE多模多频终端模式中还存在较多的问题,相关工作人员必须通过相应测试工作解决这些问题。

3 结语

如今伴随科技的不断发展,无线通信技术发展速度逐渐加快。本文主要着手于两个重要方面,第一方面探究了LTE移动终端天线技术,第二方面研究了LTE移动终端天线技术测试方式。在分析中明确,LTE移动终端天线技术在当前无线通讯技术中占据着极为重要的地位,该技术在使用过程中需要采用相应的技术测量方式进行测量,只有这样,才能够将其功能有效发挥出来,最终实现提升通信质量的目标。

参考文献

[1]龚纯斌.LTE移动终端的双天线及其应用研究[D].厦门大学,2013.

[2]李伟业.移动终端中的多频段天线与MIMO天线设计[D].西南交通大学,2015.

[3]刘平安.移动终端小型化MIMO天线的去耦合研究[D].西安电子科技大学,2013.

收稿日期:2016-08-30

作者简介:伍爽(1988—),男,四川都江堰人,硕士,讲师,研究方向:信号分析与测试。

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