«Over-the-Air» тестирование
Процедура OTA тестирования сотовых и Wi-Fi мобильных устройств на протяжении многих лет регламентируется различными международными организациями, такими как CTIA, 3GPP и Wi-Fi Alliance. Тестирование выполняется в рабочем объеме полностью безэховой камеры (БЭК) при помощи специализированого оборудования для создания необходимых условий. Ключевым фактором является полное соответствие принятых/переданных сигналов в БЭК сигналам в реальной ЭМ обстановке. Это означает, что все возможные факторы, влияющие на характеристики сигнала, включая диаграмму направленности антенны и искажения, возникающие при прохождении через корпус устройства, учтены при тестировании.
До недавнего времени тестирование A-GPS согласно стандартам проводилось с использованием кабельного РЧ соединения (см.выше). Устройства, успешно прошедшие такое тестирование, показывали плохие рабочие характеристики в реальных условиях. В результате, у производителей возникла необходимость разработки нового типа тестирования. Сегодня тестирование устройств с технологией A-GPS производится согласно CTIA OTA Test Plan.
Необходимое оборудование и тестовая установка
Целью OTA тестирования является получение «мгновенных снимков» характеристики испытуемого технического средства (ИТС) во всех направлениях вокруг ИТС. Примером может являться следующая задача - требуется сравнить количество света от лампы накаливания, излучаемого во всех направлениях. Для решения этой задачи необходимо посмотреть на лампу под всеми углами.
При проведении тестирования ИТС работает в стандартном режиме. Для мобильных средства связи предусмотрены манекены головы и руки для моделирования реальных условий эксплуатации. Для портативных устройств, таких как персональные GPS навигаторы, «искусственная» кисть максимально точно воспроизводит реальное положение устройства на руке пользователя. В результате, различные эффекты ближнего поля, возникающие из-за влияния манекенов, учитываются при тестировании устройства (см. рис.1).
Рис.1. Различные манекены рук
Для излучения GPS-сигнала используется измерительная антенна (ИА), расположенная на фиксированном расстоянии от ИТС. Вследствие произвольной ориентации ИТС относительно ИА, применяется антенна с двойной поляризацией. Кроме ИА применяется коммуникационная антенна, обеспечивающая режим сотовой связи с ИТС.
В реальности устройство работает в среде с высоким зашумлением на границе чувствительности. В этом случае для устройства не критично наличие определенной поляризации. Метод тестирования A-GPS OTA использует ИА с линейной поляризацией для удовлетворения требованиям существующего CTIA OTA Test Plan.
Для проведения измерений в каждой точке на поверхности сферы, окружающей устройство, необходимо перемещать ИА относительно ИТС в двух ортогональных плоскостях.
Существует два основных решения этой задачи:
- Монтаж двух ортогональных позиционеров один на другой для вращения ИТС в двух плоскостях (см. Рис.2). ИА при этом остается неподвижной.
- Расположение ИТС на поворотном столе. ИА перемещается в плоскости углов θ (см. Рис.3).
Рис.2. Вращение ИТС в двух плоскостях. Рис.3. Вращение ИТС на поворотном столе.
Для ограждения измерительных приборов от внешних шумов, а также для предотвращения интерференции между различными коммуникационными системами необходимо проводить испытания в полностью безэховой камере, в которой все поверхности (пол, потолок и стены) покрыты специальными РЧ абсорберами.
Кабельное подключение измерительной и коммуникационной антенн вносит определенный вклад в общие потери. Поэтому необходимо учитывать потери в кабеле и при распространении сигнала для корректировки показаний оборудования. Обычно для измерения излученной мощности используется анализатор сигналов или измеритель мощности. Для измерения чувствительности приемника ИТС применяется эмулятор сигналов GPS (см. Рис.4).
Рис.4. Стандартная установка для проведения OTA испытаний
