微波混响暗室的最新应用

在腔体内，再移动金属板来改变腔体内驻波模式的边界条件，以保证无论在什么方向都可以检测到辐射功率。用于EMC测量的微波混响室，其测量精度通常不超过3dB的标准差。这样的精确度对EMC测量已经足够，但对测量天线的效率、辐射功率或接收灵敏度而言，仍然不够。

了解了吸波暗室与微波混响暗室的应用差异，接下来介绍微波混响暗室的工作原理。

一般来说在运用微波混响室时，将被测量的天线或无线终端放在混响暗室内的转台上。待测设备的位置只要保证它距离混响暗室任一壁面大于二分之一波长的距离即可。第二步是测量待测物与三个相互正交的安装在暗室壁上单极子天线间的传输系数S12。以下将对天线效率、辐射功率、接收灵敏度、以及分集增益和MIMO容量的计算作更详细的讲解。

为了提升量测技术，並针对不同环境进行应用，Bluetest开发出与传统EMC混响暗室不同的高性能微波混响室。其主要区别是，后者针对同样尺寸大小的腔体，能产生更多独立取样数，而其关键技术在于采用了多个相互独立的搅模技术。

图2　标准的微波混响暗室示意图

VNA的一个端口通过射频开关和互相垂直的3个单极子天线连接，另一个端口和混响暗室内的偶极子天线连接，偶极子天线安放在转台上。相应的搅模技术细节包括：由两个正交金属片构成的机械搅模器，通过沿着腔体的整个高度和深度移动可以获得大量数目的独立场分布。並透过平台搅动，让待测物在腔体内进行圆周移动，以测到更多的独立取样点。再使用三个固定的相互正交的单极子天线，测量全部天线上的信号功率，可将测得的独立取样数增加到3倍。最后，在频率上进行平均频率搅模，将能进一步提高测量精度。

一般来说微波混响室的尺寸越大，测量精度就越高。因此从850MHz开始可使用标准微波混响室、从700MHz开始则使用高性能微波混响室，而从400MHz开始测量，则需要尺寸大约为2.0×2.5×3.0米的混响暗室。如果能获得足够大量的独立模数，将可证明待测物各向同性的入射状况，也就是能测得天线或移动终端在所有方向上的性能。这一特点被用于天线效率、总辐射功率(TRP)及总全向灵敏度(TIS)的测量。

在此时观察待测物和单极子天线的S12值，会发现呈瑞利分布。当有大量互相干扰的独立平面波时，我观察到的统计分布和市内或都市中心与道德统计衰落分布非常相似。因此研发人员可以利用这个特点进行快速接收灵敏度测量，或者估算分集增益和MIMO容量。

了解以上的工作原理后，我们讨论一下实际测试的应用。首先需要对一个已知辐射效率的天线进行参考测量。这个测试过程和在吸波暗室中使用标准增益喇叭天线类似。通过对已知辐射效率的天线的测量可以获得混响暗室总损耗的估计。因此必须要求在测试期间不要增加或减少任何可能影响损耗的物品。

天线效率

参考天线在暗室内的位置至少离腔壁或搅模板0.5倍波长，离人头模型类的吸波材料0.7倍的波长。使用VNA在连续搅模的状态下测量由三个单极子天线任意一个到参考天线的平均接受功率。在高性能混响暗室中，只需要1分钟就可以测到小于0.5dB标准差的功率值。由于参考天线的效率为已知，因此我们可以将接收功率归一化到假定参考天线具有100%效率时的接收功率，标记为P_{ref 。}在完成参考测量后就可以测量未知天线的效率，过程和前面所述类似。将被测天线测得的功率标记为P_AUT。这样就可以使用下面公式计算待测天线的效率

总辐射功率

关于总辐射功率 (TRP)，理论上就是移动终端在全方向辐射功率的全积分。这个值会受到功放输出功率，功放和天线间的失配，天线效率以及天线附近的吸波物质等影响。

在混响暗室中测量移动终端的总辐射功率，需要将待测物安放在转台上，至少离腔壁或搅模板0.5倍波长, 离吸波材料0.7倍的波长，将基站模拟器（综测仪）连接到3个单极子天线，这样基站模拟器和移动终端可以建立连接，同时基站模拟器命令移动终端输出最大功率。然后测量移动终端和单极子天线之间的功率。从参考测量我们已经知道了混响暗室的总损耗值，这样就很容易计算总辐射功率。和测量天线效率类似，在高性能混响暗室中，只需要1分钟就可以测到小于0.5dB标准差的功率值。

全向灵敏度

全向灵敏度(TIS) 理论上就是通过天线到达移动终端接收机的功率在全方向上的积分。这个值会受到接收机灵敏度，接收机和天线间的失配，天线效率以及天线附近的吸波物质等影响。

在混响暗室中测量移动终端的全向灵敏度，准备工作和前面所述类似。建立连接后，基站模拟器