Substrat De Boîtier IC - L'industrie du test et de la mesure s'efforce de résoudre le problème des tests OTA sous 5g

Selon M. anrisu, le principal problème est qu’il existe des différences fondamentales entre les technologies de test utilisées dans la 5G et la LTE, telles que la fréquence des ondes millimétriques, les réseaux d’antennes à grande échelle, la formation de faisceaux et les caractéristiques de la couche physique dynamique, de sorte qu’une approche mécanique n’est pas réalisable.

Les pays du monde entier ont adopté différentes bandes de fréquences pour le déploiement de la 5G. En plus de se conformer à la norme 5G Air Interface (NR) de 3GPP, la plupart des normes exigent le respect des réglementations gouvernementales locales.

Une façon de surmonter les contraintes d'espace de la chambre est d'utiliser un réflecteur dont la forme parabolique permet de projeter le front d'onde sphérique incident dans une onde plane. Ce réflecteur est largement utilisé dans l'équipement de test OTA à ondes millimétriques appelé champ de test d'antenne compact

Anli affirme que le balayage Gated peut très bien aider à mesurer l'EIRP. Avec l'aide du balayage Gated, l'utilisateur peut déterminer quelle partie du processus de transmission du signal 5G doit être mesurée. Ceci est important car les signaux 5G - Nr peuvent être configurés en Slot avec 55 rapports TDD TX / RX différents dans une trame de 10 Ms. En ne sélectionnant que des sous - trames ou symboles spécifiques, l'utilisateur peut être sûr que seules les radiofréquences de la liaison descendante sont mesurées, ce qui peut refléter plus précisément l'énergie radiofréquence rayonnée dans l'atmosphère.

ETS Lindgren et Anritsu estiment également que des changements majeurs sont nécessaires pour que les tests CEM des appareils 5G soient efficaces. Les normes réglementaires exigent généralement la mesure du TRP pour s'assurer que la puissance d'émission radio n'est pas trop élevée. À ce moment - là, le signal est émis par un émetteur isotrope qui rayonne de l'énergie uniformément dans un certain secteur de la LTE, il est donc facile de mesurer la puissance Radio totale et de déterminer si l'énergie dans l'air est dans une plage de sécurité. ETS Lindgren souligne la difficulté de la formation des faisceaux, comme le montre la figure 3. Comme le signal ici est directionnel, nous ne pouvons pas facilement mesurer l'énergie en un point donné, et encore moins savoir combien de puissance rayonne dans l'atmosphère. Compte tenu des lobes latéraux et postérieurs, la seule façon de mesurer le TRP est d'intégrer la puissance dans une sphère à 360° autour de l'antenne. Bien que cette méthode soit réalisable, elle nécessite du temps et des consommables.

Anli a également noté qu'à mesure que l'ensemble de l'industrie s'unifiera vers des plans d'installation et de maintenance optimaux, le prochain défi consistera à élaborer des processus de test et à identifier l'équipement de test pour s'assurer qu'il est aussi précis, efficace et économique que possible. Cela nécessite que les fournisseurs de tests répondent rapidement aux besoins de test et préparent une nouvelle génération de périphériques matériels pour relever les défis.

Keysight explique en détail la méthode de test pour nous et indique que la chose la plus importante lors de l'élaboration d'un plan de test OTA est de bien comprendre qui tester et ce qui est nécessaire, ainsi que les méthodes de test qui s'appliquent aux différents cas de test. Sur le marché réel des consommateurs, les modems, les antennes, les sous - systèmes et les équipements d'utilisateur final entièrement assemblés seront tous testés. Le test de la station de base sera un processus similaire. De la phase de recherche et développement aux tests de conformité et de réception finale des équipements, un cycle de test typique est constitué.

En général, les tests peuvent être divisés en tests de conformité et tests de performance. Si vous souhaitez publier un nouvel appareil, vous devez effectuer un test de conformité. Il s’agit d’une exigence clé qui nous oblige à connecter l’appareil au système de test sans fil et à compléter le contenu de test 3GPP requis:

· performance des émetteurs - récepteurs RF – le niveau le plus bas de qualité du signal

· démodulation des performances de débit de données

Gestion des ressources radio (RRM) - initialisation, commutation et mobilité

· signalisation – processus de signalisation de niveau supérieur

Keysight fait valoir que les Chipsets de modem, les antennes, les stations de base et les dispositifs intégrés nécessitent un mélange de tests de conduction et d'Ota pour les applications. La plupart des essais dans la gamme de fréquences 1 (fr1: 450 MHz à 7125 GHz) utiliseront un schéma de conduction, et le 3GPP prescrit la méthode OTA pour tous les essais de conformité dans la gamme de fréquences 2 (FR2: 24,25 à 52,6 GHz).

Keysight a déclaré que jusqu'à présent, le 3GPP a approuvé les trois méthodes de test OTA suivantes:

Méthode directe en champ lointain (DFF): l'antenne de mesure est placée en champ lointain. La distance de champ lointain (distance de Fraunhofer) commence à 2d2 / île, où D est le diamètre maximal de l'élément rayonnant et l'île est la longueur d'onde. Atteindre cette distance signifie que la distribution du champ angulaire ne change plus. La méthode directe en champ lointain permet d'effectuer les tests les plus complets et peut mesurer plusieurs signaux, mais en même temps, la bande d'ondes millimétriques conduit également à un champ de test plus grand.

Méthode de champ lointain indirect (IFF): crée un environnement de champ lointain par conversion physique, généralement en utilisant un réflecteur parabolique pour collimater l'antenne de la sonde pour transmettre le signal. Cette approche est généralement mise en œuvre par catr. Bien qu'il ne puisse être utilisé que pour mesurer l'angle d'arrivée / départ d'un seul signal, la distance est beaucoup plus courte et les pertes de trajet sont moindres.

Méthode de champ proche à champ lointain (nftf): la phase et l'amplitude du champ électrique dans la région du champ proche rayonné sont échantillonnées et le modèle de champ lointain est calculé. Cette méthode ne s'applique également qu'à la mesure d'un seul émetteur - récepteur los.

En ce qui concerne le déploiement de sa, les parties I (inférieures à 6 GHz) et II (ondes millimétriques) correspondantes de la norme 38521 sont des spécifications plus détaillées, bien que les premiers NR 5G qui seront déployés au début de cette année soient la NSA. En outre, les normes de test de performance de la NSA (38.521-4) et les exigences de test RRM (38.533) ne sont pas encore complètes.

Le tableau 1, établi par NSI - mi, résume l'applicabilité de chaque environnement de test pour différents types de test et tailles d'antenne, et utilise la couleur pour différencier la qualité de la solution. Après le lancement du Field masterâ pro ms2090a lors de la Conférence mwc de Barcelone en février 2019, Anritsu a lancé le premier instrument de mesure portable 5G NR du secteur, qui couvre en permanence les bandes inférieures à 3 GHz, inférieures à 6 GHz et millimétriques. Le processus de recherche et développement du Field Master pro ms2090a est étroitement soutenu par un groupe de fabricants de stations de base 5g de premier plan et a été utilisé pour installer le premier réseau commercial 5G Nr. Un appareil portable avec une telle puissance aura certainement un impact énorme sur l'industrie des tests.