在3GPP R15已發(fā)布的V15.0.0版TS38.104規(guī)范中,首次出現(xiàn)了5G NR這一概念,NR是指New Radio,即新空口。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),5G NR的頻率范圍被定義為不同的FR,分別為FR1與FR2。FR1頻率范圍為450MHz-6000MHz,通常被稱為Sub-6GHz,F(xiàn)R2為24.25GHz-52.6GHz。盡管嚴(yán)格來講,毫米波頻段應(yīng)該大于30GHz,但由于3GPP的推進(jìn),24GHz頻段也經(jīng)常被使用,因此在毫米波雷達(dá)的劃分中,也習(xí)慣性將這一波段稱為毫米波。
隨著科技的發(fā)展,越來越多的行業(yè)和應(yīng)用開始使用毫米波,毫米波具有多種優(yōu)勢:
頻率資源豐富、帶寬極大
易與波束賦形技術(shù)結(jié)合
可實現(xiàn)極低時延
可支持密集小區(qū)部署
可進(jìn)行高精度定位
設(shè)備集成度高
但高頻率的信號傳輸也不可避免會帶來高傳輸損耗、低測試重復(fù)性和外場測試?yán)щy等問題。信號的傳輸損耗見以下公式:
其中L代表射頻和微波信號傳播損耗,f是傳輸頻率,d是傳輸距離,c為光的傳播速度。
對毫米波來說,波長越小,頻率越大,從上式可以看出,當(dāng)其他參數(shù)固定時,頻率越大,傳輸損耗就越大,所以對于高頻的毫米波來說,傳播損耗是極大的。此外5G毫米波系統(tǒng)帶寬大、天線陣列小、發(fā)射波束窄、傳播損耗大,無法通過傳統(tǒng)的方式進(jìn)行測試,需要提高測試效率和測試精度,并縮短測試時長。比如:由于5G毫米波基站的高度密封性,無法基于傳統(tǒng)的傳導(dǎo)口進(jìn)行測試,需要引入OTA射頻要求和測試方法。
虹科5G毫米波測試方案通過空口測試來測試微波模塊的發(fā)射頻率點,發(fā)射頻率為24GHz-24.5GHz,通過頻率范圍高達(dá)27GHz的虹科實時頻譜分析儀對發(fā)射信號進(jìn)行測試,為了避免信號在測試過程受到干擾,將發(fā)射信號模塊和接收天線放置到屏蔽箱中。
微波發(fā)射模塊參數(shù):
直流電壓:3.2-3.3V
直流電流:60mA
EIRP(等效群像輻射功率):5-9dBm
相位噪聲:-96dBc/Hz@1MHz
噪聲系數(shù):10dB
頻率范圍:24-24.25GHz
發(fā)射天線增益:4dBi
通過計算可得出,信號經(jīng)過發(fā)射天線后,發(fā)射功率變?yōu)?3dBm,在接收天線與實時頻譜分析儀之間需接入一個衰減器,再通過以太網(wǎng)口把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C端,用上位機(jī)軟件觀察信號并進(jìn)行分析:
圖1. 方案結(jié)構(gòu)圖
圖2. 展示圖
虹科實時頻譜分析儀覆蓋9kHz-27GHz頻率范圍,具有靈活的軟件定義平臺,通過以太網(wǎng)口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C端,根據(jù)需求可以用多種語言進(jìn)行二次開發(fā)。
實時帶寬 (RTBW):0.1/10/40/100MHz
頻率范圍:9kHz-27GHz
TOI:+12dBm(典型值)
掃描速度:28GHz/s @ 10kHz RBW
功耗:17W
重量:2.72 kg
尺寸:257.3×193.7×66 mm
作為接收前端的天線設(shè)備,虹科標(biāo)準(zhǔn)增益喇叭天線HK-OLB-34-20在頻段內(nèi)具有19-21dB的增益,頻率范圍為22.0-33.0GHz,是覆蓋WG21、WR34、R260頻段的波導(dǎo)喇叭。具有精確、一致和可靠的性能,適用于天線、天線增益測量、系統(tǒng)設(shè)置等應(yīng)用中。
增益:20 dB(典型值)
頻率范圍:22.0-33.0 GHz
半功率點波束寬度:V面/H面18-23°
接口:2.92mm-F
信號在經(jīng)過接收天線后,為了避免輸入功率過大使頻譜儀損壞,需要在前端對信號進(jìn)行衰減。虹科同軸衰減器具有頻率范圍大、駐波系數(shù)小、衰減精度高、體積小、使用壽命長等特點。
頻率范圍:DC–26.5 GHz
衰減值:10dB
衰減精度:
1—6:±0.5dB
7—10:±0.5dB
20:±0.5dB
30:±0.6dB
阻抗:50歐姆
接口:SMA
虹科5G毫米波測試方案參照了目前的空口測試方法提供了新型解決方案。盡管目前毫米波測試的許多技術(shù)難題已經(jīng)得到了解決,但還需要更多創(chuàng)造性技術(shù)來為下一代移動通信技術(shù)開發(fā)更具經(jīng)濟(jì)效益、成本更低的解決方案。
虹科是在各細(xì)分專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的資源整合及技術(shù)服務(wù)落地供應(yīng)商。虹科憑借其先進(jìn)的測試測量方案十年前已經(jīng)進(jìn)入射頻微波測試領(lǐng)域,虹科衛(wèi)星與無線電通信事業(yè)部專注于無線通信及測試領(lǐng)域,主要面向無線電監(jiān)測與偵察機(jī)構(gòu)、無線測試系統(tǒng)集成商、地面站系統(tǒng)集成商、車聯(lián)網(wǎng)無線通信部門等用戶, 提供緊湊便攜式無線電頻譜監(jiān)測與分析、射頻產(chǎn)線測試解決方案,衛(wèi)星通信信號監(jiān)測與地面信號分配方案,無線網(wǎng)橋與車載天線解決方案,GPS抗干擾器、跟蹤器等。事業(yè)部所有成員都受過國內(nèi)外專業(yè)培訓(xùn),并獲得專業(yè)資格認(rèn)證,平均5年+的技術(shù)經(jīng)驗和水平一致贏得客戶極好口碑。我們的用戶群體包括衛(wèi)星地面站系統(tǒng)集成商,無線電監(jiān)測與偵察機(jī)構(gòu),信息情報機(jī)構(gòu),技術(shù)監(jiān)視對抗機(jī)構(gòu),電信網(wǎng)絡(luò)運營商,廣播公司。
此外,我們積極參與中國無線電協(xié)會、雷達(dá)行業(yè)協(xié)會等行業(yè)協(xié)會的工作,為推廣先進(jìn)技術(shù)的普及做出了重要貢獻(xiàn)。至今,我們的目標(biāo)是為中國衛(wèi)星與無線電通信事業(yè)貢獻(xiàn)力量。使其成長為無線通信行業(yè)的最佳合作伙伴。
審核編輯 黃昊宇
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