LTE移動(dòng)終端天線技術(shù)及測(cè)試方式研究

摘要：當(dāng)前在無(wú)線通訊技術(shù)不斷發(fā)展的背景之下，無(wú)線移動(dòng)終端已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。新通信系統(tǒng)正在不斷追求較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，同時(shí)信息容量也正在逐漸增加。2013年底，我國(guó)政府已經(jīng)正式向中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通以及中國(guó)電信等發(fā)布TD-LTE，這進(jìn)一步推動(dòng)了中國(guó)LTE的發(fā)展。本文主要針對(duì)LTE移動(dòng)終端天線技術(shù)及測(cè)試方式展開深入的研究，旨在推動(dòng)我國(guó)移動(dòng)通訊技術(shù)更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：LTE 移動(dòng)終端 測(cè)試方式

中圖分類號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）10-0035-01

商用的LTE移動(dòng)終端必須要確保能夠與多模多頻的需求相滿足，同時(shí)天線也需要滿足寬帶化與小型化方面的要求。一般而言，LTE移動(dòng)終端需要有內(nèi)置的天線，并且要有兩個(gè)以上的接收天線，使其擁有多通道RF接收信號(hào)處理能力，從而為L(zhǎng)TE移動(dòng)終端天線技術(shù)更好的應(yīng)用提供有力的保障。但是在應(yīng)用LTE移動(dòng)終端天線技術(shù)的過程中，需要選擇正確的測(cè)試方式，只有這樣才能夠?qū)TE移動(dòng)終端天線技術(shù)作用充分發(fā)揮出來。

1 LTE移動(dòng)終端天線技術(shù)探究

當(dāng)前MIMO多天線技術(shù)已經(jīng)成為提升數(shù)據(jù)速率的核心特征.MIMO主要指多輸入多輸出技術(shù)，換言之在無(wú)線通信系統(tǒng)接收端以及發(fā)射端配置多個(gè)合理的天線端口，通過這些天線端口能夠創(chuàng)造出更多的空間信道，多個(gè)信道有多個(gè)信息流經(jīng)，并且能夠在同一頻帶內(nèi)同時(shí)的將其傳輸出來，最終達(dá)到增加系統(tǒng)容量的目標(biāo)。LTE移動(dòng)終端天線技術(shù)主要包括以下幾點(diǎn)，即：

1.1 分集性能

在3G系統(tǒng)中，終端分集接收是其中最為主要的技術(shù)。終端分集主要在信號(hào)衰落的背景之下，通過提升以及合并多路接收信號(hào)提升信噪比與通信質(zhì)量，尤其適用于在低信噪比環(huán)境中使用[1]。一般而言，常用的分集算法主要包括選擇是合并、等增益合并以及最大化合并等等，通常分集性能的體現(xiàn)需要通過分集增益來表達(dá)。實(shí)踐表明，分集增益與天線之間存在著一定的關(guān)聯(lián)，天線之間存在越小的相關(guān)性，那么分集增益便會(huì)越高。

1.2 天線平衡性與隔離度

MIM空間復(fù)用技術(shù)主要通過發(fā)送并行空間的獨(dú)立數(shù)據(jù)流提升信道的容量。終端接收期間，MIMO空間服復(fù)用技術(shù)在使用過程中，常常受到天線因素等限制，影響其正常功能的發(fā)揮。其原因在于，通過MIMO天線系統(tǒng)要求各天線擁有平衡射頻以及電磁性能、低互耦性能。通常天線間互耦物理機(jī)制包括：天線輻射進(jìn)場(chǎng)直接耦合、地板電流耦合以及天線激勵(lì)表面波耦合這三種。其中天線互耦的衡量主要通過隔離度指標(biāo)實(shí)施相應(yīng)的衡量工作，在測(cè)定實(shí)際數(shù)值的過程中，主要通過S12或者S21參數(shù)進(jìn)行測(cè)定。另外，在衡量天線的平衡性的過程中，可以由各個(gè)天線指標(biāo)之間的差值進(jìn)行相應(yīng)的衡量。

1.3 載波聚合

在LTE-Advanced中，載波聚合是其中最為關(guān)鍵的技術(shù)之一。載波聚合主要將多個(gè)載波聚合成一個(gè)較寬的頻譜，或者聚合不連續(xù)的頻譜碎片，確保最大化的支持100MHz傳輸帶寬，從而提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?，并有效利用運(yùn)營(yíng)商的頻段資源。將聚合載波位置作為重要依據(jù)，能夠?qū)⑵浞譃槿N方式，即同帶連續(xù)聚合、同帶非連續(xù)聚合以及異帶非連續(xù)聚合。

載波聚合技術(shù)的應(yīng)用，不僅給天線設(shè)計(jì)增添了難度，同時(shí)測(cè)試工作也出現(xiàn)了新的難度。對(duì)于發(fā)射性能，終端所有天線端口發(fā)射功率的總和便是載波聚合。對(duì)SAR指標(biāo)以及多載波傳輸系統(tǒng)性能需求進(jìn)行充分的考慮，對(duì)LTE-Advanced終端總最大發(fā)射功率需求進(jìn)行充分的考慮，確保LTE終端保持一致[2]。對(duì)于接受性能，需要高度關(guān)注載波聚合技術(shù)應(yīng)用所帶來的靈敏度損失。實(shí)際上，同帶載波聚合會(huì)引發(fā)發(fā)射、接收信號(hào)的間距縮小，這導(dǎo)致接受部分的噪聲增加，影響整體信號(hào)接收效果；除此之外，對(duì)于異帶載波聚合而言，不同頻帶之間在信號(hào)加保護(hù)帶寬方面已經(jīng)不再遵從以往的方式，但是頻帶的上行信號(hào)領(lǐng)導(dǎo)、諧波等會(huì)發(fā)生變化，這將給信號(hào)傳輸帶來新的干擾，最終整個(gè)信號(hào)質(zhì)量都將下降。

2 LTE移動(dòng)終端天線技術(shù)測(cè)試方式研究

LTE移動(dòng)終端天線技術(shù)測(cè)試極為重要，所應(yīng)用的測(cè)試方式必須與相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求相符合。 LTE終端的TRP以及TIS測(cè)試方法依舊采用傳統(tǒng)的3G終端SISO OTA測(cè)試方式。

2.1 天線隔離度測(cè)試

要消除天線隔離度給環(huán)境帶來的影響，便需要將全波暗室進(jìn)行全方位的測(cè)量。具體而言，首先需要將矢量網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀的雙端口校準(zhǔn)待測(cè)兩天線的端口連接帶鐵氧體扼流環(huán)的射頻線。之后需要通過射頻長(zhǎng)線與P1/P2端口相連接，而非測(cè)試天線端口則需要連接到50 Ohm匹配負(fù)載，利用矢網(wǎng)對(duì)S21參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量。

2.2 分集與MIMO接收測(cè)試

為了能夠給終端分集接收性能提供有力的保障，有工作人員建議主副天線之間的差異最好在6dB之間[3]。實(shí)際的測(cè)試過程中，可以利用混響暗室對(duì)無(wú)源下主副天線的分集增益進(jìn)行直接的測(cè)量。混響暗室主要模擬終端天線實(shí)際真實(shí)電磁信道環(huán)境，其使用效果更佳明顯。除此之外，還需要做好LTE多模多頻終端互擾測(cè)試工作，實(shí)際上LTE多模多頻終端模式中還存在較多的問題，相關(guān)工作人員必須通過相應(yīng)測(cè)試工作解決這些問題。

3 結(jié)語(yǔ)

如今伴隨科技的不斷發(fā)展，無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展速度逐漸加快。本文主要著手于兩個(gè)重要方面，第一方面探究了LTE移動(dòng)終端天線技術(shù)，第二方面研究了LTE移動(dòng)終端天線技術(shù)測(cè)試方式。在分析中明確，LTE移動(dòng)終端天線技術(shù)在當(dāng)前無(wú)線通訊技術(shù)中占據(jù)著極為重要的地位，該技術(shù)在使用過程中需要采用相應(yīng)的技術(shù)測(cè)量方式進(jìn)行測(cè)量，只有這樣，才能夠?qū)⑵涔δ苡行Оl(fā)揮出來，最終實(shí)現(xiàn)提升通信質(zhì)量的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]龔純斌.LTE移動(dòng)終端的雙天線及其應(yīng)用研究[D].廈門大學(xué)，2013.

[2]李偉業(yè).移動(dòng)終端中的多頻段天線與MIMO天線設(shè)計(jì)[D].西南交通大學(xué)，2015.

[3]劉平安.移動(dòng)終端小型化MIMO天線的去耦合研究[D].西安電子科技大學(xué)，2013.

收稿日期：2016-08-30

作者簡(jiǎn)介：伍爽（1988—），男，四川都江堰人，碩士，講師，研究方向：信號(hào)分析與測(cè)試。