無線終端輻射性能測試的專利技術(shù)分析

梅金燕 郭艷芳 黃鳳彩

【摘要】隨著無線通訊技術(shù)的發(fā)展，無線終端的輻射性能備受關(guān)注。本文對無線終端輻射性能測試的相關(guān)專利進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)與分析，介紹了目前測試技術(shù)的主要改進(jìn)方向。

【關(guān)鍵詞】無線終端 輻射性能 測試 專利

一、引言

無線通訊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展日新月異，無線終端利用無線電波提供長距離通信，無有線系統(tǒng)的物理約束，然而其使用效果受到射頻性能的嚴(yán)重制約。因此，無線終端的研發(fā)、生產(chǎn)、認(rèn)證等諸多環(huán)節(jié)都會涉及射頻指標(biāo)的測試。

二、相關(guān)專利申請的整體情況

有關(guān)無線終端輻射性能測試的專利申請?jiān)?004年以前較少，隨后逐年增加，且2008開始申請量極速增長，主要是因?yàn)镃TIA制訂的移動通信終端OTA性能測量規(guī)范在北美成為強(qiáng)制實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，且后來逐漸被歐洲、亞洲等國家認(rèn)可，各地根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)制定了類似的測量標(biāo)準(zhǔn)。

手機(jī)是一種典型的無線終端，其在所有無線終端中數(shù)量居多。著名的手機(jī)制造商如三星、索尼愛立信、西門子等公司均在這一領(lǐng)域申請了較多專利。作為通訊行業(yè)的重要公司，高通也有較多相關(guān)專利。

在中國，作為起草“移動臺空間射頻輻射功率和接收機(jī)性能測量方法”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目建議書的參與單位，工業(yè)和信息化部電信研究院、中興、天津三星、摩托羅拉（北京）、諾基亞、華為均在這一方面投入了較多研究。中興、華為、移動是該領(lǐng)域的重要申請人，且根據(jù)檢索到數(shù)據(jù)量可知上述單位的總申請量約占中國相關(guān)專利總數(shù)的80%，體現(xiàn)了這些單位極高的開發(fā)研究活躍度，這與其現(xiàn)有市場份額呈現(xiàn)出較好的對應(yīng)性。

三、測試技術(shù)的主要研究方向

目前，無線終端輻射性能的測試方法主要分兩類：無源測試、有源測試。其中，有源測試是在特定的微波暗室中測試整機(jī)在三維空間各個(gè)方向的發(fā)射功率和接收靈敏度，更能直接地反映移動終端整機(jī)的輻射性能。根據(jù)檢索的相關(guān)專利分析可知，目前主要有如下幾個(gè)研究方向。

3.1 暗室的改進(jìn)

無論哪種方式的測量，他們都需要在一個(gè)近似無反射的全電波暗室內(nèi)進(jìn)行測量，由此帶來了諸如吸波材料、設(shè)計(jì)布局等一些列問題。

申請?zhí)枮镃N201110453028.7（國家無線電監(jiān)測中心檢測中心）的專利針對這一方面，采用多模諧振腔，使諧振腔處于過模諧振狀態(tài)，顯著改版參與疊加過程的諸多模式的組成情況，建立一種空間均勻、各向同性、隨機(jī)計(jì)劃的電磁環(huán)境，無需內(nèi)覆吸波材料，空腔諧振的Q值很高，從而在造價(jià)、有效模擬復(fù)合場等方面有突出優(yōu)勢。

3.2 采樣點(diǎn)的選擇方法

根據(jù)OTA測試標(biāo)準(zhǔn)，以“待測無線終端為球心，手機(jī)天線方向?yàn)閆軸方向”的球坐標(biāo)系中，通過“固定測量天線的位置、依次變換手機(jī)方位”的方法，實(shí)現(xiàn)對“以待測終端為球心的球面上各采樣點(diǎn)的總?cè)蜉椛涔β驶蚩傒椛潇`敏度的測量”，采樣點(diǎn)數(shù)直接影響測試效率。申請?zhí)枮镃N201210297532.7（北京眾譜達(dá)科技有限公司）公開了一種手機(jī)全向輻射功率的快速測試方法，僅根據(jù)有限位置處的測試并結(jié)合線性插值法就可快速獲取效果，在保證測試精度的前提下，提高了測試效率。

3.3 不同模型的考慮

用戶在使用無線終端時(shí)，用戶自身如靠近手機(jī)的頭部和持握手機(jī)的手均會無線終端的輻射性能產(chǎn)生影響。

申請?zhí)枮镃N200810100249.4（中興通訊股份有限公司）公開了一種基于數(shù)據(jù)模式的無線終端接收靈敏度性能測試系統(tǒng)，其構(gòu)造人體模型，所述模型的上肢將待測設(shè)備持于所述模型的頭部前一定距離，從而真實(shí)反映真人在數(shù)據(jù)模式下人體耦合對移動終端的性能影響，具有高真實(shí)性，提高了檢測的準(zhǔn)確度。

3.4 由SISO向MIMO的演進(jìn)

隨著人們對高速數(shù)據(jù)服務(wù)需求的日益增長，多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)被認(rèn)為是未來移動通信中的關(guān)鍵技術(shù)。相對傳統(tǒng)單天線空間輻射性能測試而言，MIMO設(shè)備的空問測輻射性能測試存在較大區(qū)別。空間多徑衰落信道環(huán)境會直接影響MIMO的空間輻射性能，目前MIMO空間輻射性能測試技術(shù)是一個(gè)重要研究方向。

四、結(jié)束語

隨著無線通訊技術(shù)的發(fā)展，諸多公司對手機(jī)、筆記本、IPAD等無線終端設(shè)備的研發(fā)投入大量的人力和物力，在產(chǎn)品進(jìn)入市場前對其進(jìn)行輻射性能測試仍然是至關(guān)重要的一步，也是影響產(chǎn)品及企業(yè)效益的重要因素，因此未來有關(guān)輻射性能測試的專利申請量極有可能繼續(xù)呈上升趨勢，相關(guān)技術(shù)的研究仍將是熱點(diǎn)。