1.辐射性能测量

（1）混响室

混响室的提出是作为通信链路中移动手机的TRP测试的环境，特别模仿的是用户的头部。在图5.3a中显示的混响室，所谓的机械模式搅拌器确保了大量统计独立的腔室模型出现在室内。这样总的场分布很好地对应了多径环境。与传统的暗室相比，混响室是评估移动手机性能的优良选择。它的优点体现在尺寸小和较短的测试时间。参考文献［Kild02］提出的混响室大约有2m²大，包含了两个搅拌器。为了提高准确度，添加了平台和极化搅拌方法。结果表明在这个室内的移动手机的TRP测试结果的不确定性可以与暗室达到的相媲美。在参考文献［Mads04］中关于混响室的进一步工作中，证明了测量移动手机的绝对TRP时，900MHz带宽时标准差只有±0.18dB，1800MHz时只有±0.10dB，而测量时间只要100s。结果证明减少测量时间会导致较大的标准差。此外，如果测量时间为25s，1800MHz下可以达到一个合理的结果±0.20dB。这个推荐的平台搅拌器仿真了快衰落效应，而且混响室还有层次地提供了类似的慢衰落环境。这就模拟了用户在移动时场的真实分布。

图5.3 混响室和多探头系统

理想的混响室提供了统计上各向同性的、统一分布式极化的环境。为了MEG和移动手机多样性测试，参考文献［Otte05］中提出了少数专门混响室的情况。这种特殊的测试室结合了混响室和暗室，在一个混响室内放置一个小的暗室。测试对象置于里面的暗室，通过小孔控制测试对象周围入射波的角度分布，这些小孔还可以控制入射波的极化性。混响室只作为穿过暗室小孔的瑞利衰落波形的来源。

（2）环形多探头系统

如图5.3b所示，另一种快速评估移动手机性能的方法使用了紧密的多探头阵列的测试天线，来同时测试15个角度的近场分布。测试时的设备（Device Under Test，DUT）只需要绕着垂直轴旋转，几分钟后就可以测出800MHz～6GHz的全部的三维辐射图案。为了评估给出的系统，分别测试空阔地带和使用手机谈话时手机靠近人体模型头部两种情况下正在工作的移动手机的TRP和辐射图案。把用压缩系统的测试结果和用类似的但是要大一些的64探头系统的测试结果放在一起比较。两者相同的地方证明了45cm的半径足够个人通信服务（Personal Communications Service，PCS）带宽测试，同时也是一个人体模型头部的大小。

（3）球形多探头系统

如图5.3c所示，参考文献［LOIV03］中引入了另一种小型天线的三维的场测试系统，它可以确定移动手机的辐射模式而不用旋转测试的手机。这种系统处理频率在1.8GHz，可以同时测定半径为1m的球形表面32个位置复杂辐射场的两个正交极化特性。球形波扩展技术应用于定位64场取样的远场。天线模型的辐射场由当前的测试系统确定，而且与传统的测试结果吻合得很好。同样辐射场的角度可以使用角度检索网络和复制分析来替代VNA来确定。这样我们可以确定复杂的辐射特性，比如一个正在工作的移动手机，而不用给手机连线。

2.受控的分散场测试(www.daowen.com)

为了提供与室内移动信道相似的测试环境，参考文献［Glaz04e］中在测试环境中分散地放置了一些起皱的金属板。这样，不仅创造出了一个瑞利衰落的环境，而且XPR也被控制到某种程度。校准测量方法表明一个暗室适合做900MHz的分散场测试，有可接受的重复性。在非视距情况下，模拟了瑞利衰落，被柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫拟合优度检验方法证实。该瑞利分布在大多数情况下接受95％显著水平假设。测试统计结果或者XPR的结果有显著的变化，在6个测试方案中变化范围在±1.5dB内。这些板的主要作用是通过控制反射的数量使衰落更加恶劣。当这些金属板放在发射机周围，使其周围有统一的功率分布，就XPR来说没有显著的变化。大多情况统计特性仍为瑞利分布。“身体损失”的测量使用了13种不同的移动手机，使用了两个正常接收天线的倾斜角（0°和55°）。DUT（接受测试设备）放在了人体模型的左边。对所有被测试的手机来说，对应λ/2偶极子天线的MEG和SFMG很相似，在0°和55°测试中变化范围分别是-5.2～-10.9dB和-4.4～-8.1dB。和预期的一样，55°条件下测量得到的“身体损失”比0°的平均低1dB。

3.语音模式下移动手机的辐射测试

（1）GSM手机

参考文献［Knud01］中使用标准双频段GSM测试球形技术。上行链路和下行链路的测试都在空阔地带。一个GSM测试者习惯于用上行链路测试发射功率。对下行链路来说，使用的是手机向测试者报回的RX水平。GSM中规定了64个RX水平与接收信号的强度映射。测试时通过计算链路损失上行链路和下行链路都已经被校准，包括电缆、开关、连接器的损失，探头天线的增益和开阔地带的传播损耗。证实校准的是一个使用单线连接的手机测试。ETSI规范通过测试报回的RX水平，提高下行链路的准确度，使用其校准测试的10个GSM手机的商用频段上的下行链路数据。作为发射功率的反应，在GSM900和GSM1800的带宽的中心信道上，在空中接口测量RX水平。可以观察到一个相当大的区别，尽管实际上所有移动手机在球形位置RX水平当作发射功率来测量。

这样，GSM测试者得到的发射功率的测试值与RX水平曲线相关，在特殊方向上取决于手机天线的增益。但是，对同一手机天线，报回的RX水平间的相关依赖性对天线增益来说是独立的。报回的RX水平的绝对精确值可以通过射频连接器测量，但是这种连接器不适合所有手机应用。或者，通过进行BER相关敏感度测试，RX水平曲线可以与手机的接收灵敏度连接起来。在GSM中，规定的2.0％的Ⅱ级BER参考敏感度，对GSM900和GSM1800来说都比-102dBm要好。通过寻找2.0％的Ⅱ级BER的敏感度和寻找手机报回的RX水平，可以得到一个参考敏感度和RX水平的直接关系。

（2）UMTS手机

参考文献［ChRo04］中给出了3G UMTS FDD的测试过程。测试中包括一个暗室、一个B节点仿真器（通信测试者）、一根双重极化特性的天线、一个定位器（指针）和C程序远程控制各个部分。测试包括远场的双极化特性的移动手机天线的上行和下行链路。允许TRP、TRS和MEG的估算。依从UMTS FDD模式，测试过程基于通信测试者和参考测试信道（Reference Measurement Channel，RMC）下的DUT的联系（见参考文献［3GPP03］）。只考虑语音应用，使用的是12.2kbit/s RMC。上行链路中，最大功率是通过不断地向手机发送上传命令实现的。另一方面，下行链路的测量是基于接收到的公共导频信道（Common Pilot Channel，CPCH）接收信号码功率（Received Signal CodePower，RSCP）和BER测试。为了评估上行链路的性能，在两个极化特性下对移动手机的辐射模式进行测试，严密的校准提供了由集合单位球半径上的EIRP获得的TRP。而对下行链路的性能测试，必须要确定达到BER目标的移动手机所需的功率。为了得到有效的测试程序，不能考虑大范围的BS发射功率。

一个重要的过程是初始化程序，允许执行需要的参考测量值，这些测量值将应用于下行链路的核心测试，就是说，获得一个BER需要的发送功率的精确值等于使用二分法得到的BER目标（所谓的PtRef）（见参考文献［ChRo04］），二分法需要的时间比功率全部扫描的时间少得多。然后计算了参考的接收功率（所谓的RSCPre）。参考测试允许测试那些参考位置（第一个，第一极化）与其他任何位置/极化性之间的变量。为了提高测试的可重复性，参考测试在给出的最大CPICH RSCP的位置上测试。然后对手机的每个位置/极化性，接收功率变量（UE）的计算是从RSCPre减去给定位置（RSCPn）下的CPICH RSCP的值（报回的CPICH RSCP不是一个值而是1dB的范围）。然后将这个范围加到通信测试者的输出发送功率。这样UE的接收功率和BER值保持连续。实际的实验表明，因为CPICH RSCP的范围限制和BER的不稳定，测试时这些值不会总是在限制P_target定义的范围内。目标功率区域的调整，使得功率关联到1％的误码率在它的限制范围内。然后P_target区域的中间的值返回，假设有±0.5dB的准确度，测试手机达到BER所需要的功率就知道了。在接收灵敏度测试过程中，围绕DUT的球上的每一个位置都要扫描到，所有这些位置的RSCP（UE接收功率）都要记录。如果完成了一个循环，指针则移向测试得到最强RSCP值的位置上。B点的发射功率每次降低0.1dB，直到连接中断。从这里可以得到RSCP的线性，同时也决定了UE的最小接收功率。最后，在校准过程中，测试系统的功率水平使用在欧洲3G带宽（1920～2170MHz）已知增益的参考天线校准。

4.偏离降低技术的有效范围

参考文献［IdYI01］中考虑了在小天线测试中降低测试设备漂移错误的全阻抗转变方法的效果。另外，参考文献［ITTO03］中研究了敏感度测试输入阻抗因为测试设备的偏离产生的反射角系数的波动。涉及AUT（测试天线）反射系数的绝对值和反射系数的相位角的派生物被计算和使用作为敏感度的度量。这样，短线调谐器的使用被证明是降低偏离敏感度的非常有效的方法，尤其是对于电力的小天线的测试。阻抗转化器的使用大大降低了敏感度，这样在使用较大输入阻抗的电力的小天线测试中它非常有用。这个方法对降低输入电阻上反射系数的幅度波动和相位角度波动非常有效。