基于数据模式的无线终端接收灵敏度性能测试系统及方法
【专利说明】
[0001] 本申请是对申请号为=200810100249. 4,申请日为：2008年05月15日，发明名称 为《基于数据模式的无线终端接收灵敏度性能测试系统及方法》的原申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及通信领域，具体而言，涉及基于数据模式的无线终端接收灵敏度性能 测试系统及方法。
【背景技术】
[0003] 近年来，无线终端射频性能测试越来越受到关注。整机接收灵敏度性能的测试可 以客观反映无线终端的最终发射性能和接收性能。目前，主要有两种方法对无线终端的接 收灵敏度性能进行考察：一种方法是从天线的接收灵敏度性能进行判定，侧重从无线终端 天线的增益、效率、方向图等天线的辐射方面考察无线终端的接收灵敏度性能，称为无源测 试，另一种方法是在特定微波暗室内，测试无线终端的诸如接收灵敏度等的空间射频性能， 称为有源测试。
[0004] 目前，只有通过FTA(Full Type Approval)认证测试的无线终端才能上市销售。 在FTA测试中，射频性能测试主要进行无线终端在电缆连接模式下的射频性能测试；至于 无线终端整机的空间射频性能，在FTA测试中没有明确的规定，但空中接口测试（0TA)测试 恰好能够弥补FTA测试在这方面测试的不足。同时，无线终端生产厂家需要对所生产的无 线终端的接收灵敏度性能有清楚的了解，并且需要通过各种措施来提高无线终端辐射的发 射和接收指标，接收灵敏度性能差的无线终端将给用户的使用带来诸多不便。尤其在使用 无线终端进行通话时，由于人体靠近无线终端天线，这将降低无线终端的发射和接收性能， 无线终端整机辐射的发射和接收性能都会降低。因此，在无线终端研发过程中，应定量测量 人体对无线终端的发射和接收性能的影响，进行优化设计，使得发射和接收性能不能太大 地降低，即，减少人体和天线的电磁耦合效应。发射参数包括总辐射功率（Total Radiated Power，简称为TRP)，接收参数包括总福射灵敏度（Total Radiated Sensitivity，简称为 TRS) 〇
[0005] 移动终端的TRS反映在整个辐射球面无线终端接收灵敏度指标的情况，其反映了 无线终端整机的接收灵敏度情况，与无线终端的传导灵敏度和天线的接收灵敏度性能有 关。
[0006]
[0007] 这里，有效等方向性灵敏度（简称为EIS)定义了可用的天线输出功率，例如，每个 极化都达到了可接收的门限。Q是描述方向的立体角，f是频率，0和P是正交极化的角 度参数。
[0008]
[0009] 其中，N和M是对0和f的多个采样间隔。0 "和％是测量角。
[0010] EISe ( 0i，t)为角度为0i、t的测试点的等效全向接收功率水平极化分量值， 单位为毫瓦。
[0011] EISe ( 0 u (i^)为角度为0 ^ t的测试点的等效全向接收功率垂直极化分量值， 单位为毫瓦。
[0012] 目前采用的空间射频性能中TRP测量的装置和方法都是针对语音模式的，仅涉及 自由空间或者人头，在实现本发明的过程中，本申请的发明人发现上述方案至少存在如下 问题：没有充分反映数据模式下人手乃至于人体和天线的电磁耦合的影响，因此，采用上述 的方案进行测量的结果并不准确。
【发明内容】
[0013] 考虑到相关技术中存在的目前的空间射频性能中TRS测量方案没有充分反映数 据模式下人手乃至于人体和天线的电磁耦合的影响，因此测试结果不准确的问题而提出本 发明。为此，本法明旨在提供一种基于数据模式的无线终端接收灵敏度性能测试系统及方 法，用以解决上述问题。
[0014] 根据本发明的一个方面，提供了一种基于数据模式的无线终端接收灵敏度性能测 试方法。
[0015] 根据本发明实施例的基于数据模式的无线终端接收灵敏度性能测试方法包括：构 造人体模型，其中，模型的上肢将待测设备持于模型的头部前一定距离处；以待测设备的天 线为原点构建球面坐标系，并在球面坐标系中选择测试点；将模型置于全暗波室环境下，使 待测设备在数据模式下工作，利用测量天线在球面放置系统中采集测试点处的接收功率， 并由此获得待测设备的总功率接收灵敏度。
[0016] 优选地，构造模型的处理进一步包括：在模型中填充仿真的人体组织液。
[0017] 优选地，测量天线为双极化天线。
[0018] 其中，在每个测试点采集到的接收功率包括水平极化分量和垂直极化分量。
[0019] 优选地，在采集到水平极化分量和垂直极化分量之后，获得待测设备的功率接收 灵敏度的处理具体为：通过公式（1)分别获得每个测试点处的总接收灵敏度，之后对每个 测试点处的总接收灵敏度进行归一化：
[0020]
[0021] 其中，TRS为当前测试点处的总接收灵敏度，0和识为测量角，EISe和分别 为水平极化分量和垂直极化分量，Q为当前测试点在球面坐标系中的立体方向角，f?为待 测设备的当前工作频率；
[0022] 通过公式⑵获得待测设备的总接收灵敏度：
[0023]
[0024] 其中，TRS为待测设备的总接收灵敏度，N和M为分别对0和识的多个采样间隔， ￡75^(0，％)为测量角为01和巾，的测试点的接收功率的水平极化分量，和 为测量角为0 i和巾的测试点的接收功率的垂直极化分量，f?为待测设备的当前工作频率。
[0025] 根据本发明的另一方面，提供了一种基于数据模式的无线终端接收灵敏度性能测 试系统。
[0026] 根据本发明的实施例的基于数据模式的无线终端接收灵敏度性能测试系统包括： 全电波暗室，用于为无线终端提供测试的环境；人体模型，其中，模型的上肢将待测设备持 于模型的头部前一定距离处球面坐标建立和测试模块，用于以待测设备的天线为原点构建 球面坐标系，并在球面坐标系中选择测试点；球面放置系统，用于在球面坐标系内控制无线 终端与测量天线的角度位置；测量天线，用于在球面放置系统的控制下，采集测试点处在数 据模式下无线终端的接收功率；处理单元，用于根据测试点处在数据模式下无线终端的接 收功率获得待测设备的功率接收灵敏度。
[0027] 优选地，模型中填充有仿真的人体组织液。
[0028] 优选地，测量天线为双极化天线。
[0029] 优选地，在每个测试点采集到的接收功率包括水平极化分量和垂直极化分量。
[0030] 通过本发明的上述技术方案，能够真实反映真人在数据模式下中人体耦合对移动 终端的性能影响，具有高的真实性，并且易于使用。
【附图说明】
[0031] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0032] 图1是根据本发明方法实施例的基于数据模式的无线终端接收灵敏度性能测试 方法的流程图；
[0033] 图2是根据本发明方法实施例的基于数据模式的无线终端接收灵敏度性能测试 方法中所采用的人体模型的示意图；
[0034] 图3是根据本发明方法实施例的基于数据模式的无线终端接收灵敏度性能测试 方法在执行测试过程中放置人体模型的示意图；
[0035] 图4是根据本发明方法实施例的基于数据模式的无线终端接收灵敏度性能测试 方法的处理实例的流程图。
【具体实施方式】
[0036] 下面将结合附图详细描述本发明。
[0037] 方法实施例
[0038] 根据本发明实施例，提供了一种基于数据模式的无线终端接收灵敏度性能测试方 法。
[0039] 图1是根据本发明实施例的基于数据模式的无线终端接收灵敏度性能测试方法 的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
[0040] 步骤S102,构造人体模型，其中，模型的上肢将待测设备持于模型的头部前一定距 离处，其中，图2示意性地示出了本发明可以采用的人体模型，如图2所示，该模型可以为人 体的上半身模型；
[0041] 步骤S104,以待测设备的天线为原点构建球面坐标系，并在球面坐标系中选择测 试点；
[0042] 步骤S106,将模型置于全暗波室环境下，使待测设备在数据模式下工作，利用测量 天线在球面放置系统中采集测试点处的接收功率
[0043]，并由此获得待测设备的总功率接收灵敏度。
[0044] 图3是在球面坐标系中通过改变终端与测量天线的相对角度，使得测量天线在测 试电进行采样的示意图。其中，持有终端的模型能够在水平面旋转，天线（probe antenna) 能够在垂直于水平面的平面内沿球面移动进行采样，从而得到每个测试点的采样结果。当 然，还可以采用其它的旋转和/或移动的方式，这里不再一一列举。
[0045] 优选地，构造模型的处理进一步包括：在模型中填充仿真的人体组织液。
[0046] 优选地，测量天线为双极化天线。
[0047] 其中，在每个测试点采集到的接收功率包括水平极化分量和垂直极化分量。
[0048] 优选地，在采集到水平极化分量和垂直极化分量之后，获得待测设备的功率接收 灵敏度的处理具体为：通过公式（1)分别获得每个测试点处的总接收灵敏度，之后对每个 测试点处的总接收灵敏度进行归一化：
[0049]
[0050] 其中，TRS为当前测试点处的总接收灵敏度，0和f为测量角，EISe和分别 为水平极化分量和垂直极化分量，Q为当前测试点在球面坐标系中的立体方向角，f?为待 测设备的当前工作频率；
[0051] 通过公式（2)获得待测设备的总接收灵敏度：
[0052]
[0053] 其中，TRS为待测设备的总接收灵敏度，N和M为分别对0和妒的多个采样间隔， 为测量角为0廊巾郝测试点的接收功率的水平极化分量，和MS； 为测量角为9 i和巾的测试点的接收功率的垂直极化分量，f?为待测设备的当前工作频率。
[0054] 如图4所示，在实际应用当中，该方法可以具体包括以下步骤：
[0055] 步骤S1，在数据模式下人体模型模具设置用户设备的位置，构建测试系统；
[0056] 步骤S2,以无线终端天线所在位置为中心建立球面坐标系统，并选取测试点；
[0057] 步骤S3,设置用户设备的无线链路，并使其处于正常工作状态，满足测试条件；
[0058]