專利名稱：無線usb調(diào)制解調(diào)器空中性能的測試系統(tǒng)和測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線USB Modem空中性能測試裝置和方法， 尤其涉及無線通訊領(lǐng)域中的USB Modem空中(Over The Air, OTA )性能的測試。
背景技術(shù)：
隨著第二代(2G)和第三代(3G)無線通信系統(tǒng)的發(fā)展，無線 凄t據(jù)業(yè)務(wù)高速傳輸?shù)哪芰Σ粩嘁皇歉摺o線USB Modem是無線通訊 終端產(chǎn)品之一，使用USB線連到筆記本電腦或臺式電腦上，通過無 線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，如全球移動通信系統(tǒng)(Global System for Mobile communications,簡稱為GSM)下的通用分組無線業(yè)務(wù) (General Packet Radio Service,簡稱為GPRS )、 GSM下的增強 GPRS (Enhanced GPRS，簡稱為EGPRS )、 3G通4言系統(tǒng)下的寬帶 石馬分多iit ( Wideband Code Division Multiple Access , 簡牙爾為 WCDMA)網(wǎng)纟各引入的高速下4亍分組4妄入(High Speed Downlink PacketAccess,簡稱為HSDPA)技術(shù)，使用戶在沒有光纖、同軸電 纜、電話線的場所或偏遠(yuǎn)的地區(qū)，也可以自由地瀏覽Internet網(wǎng)絡(luò)、 高速下載數(shù)據(jù)、進(jìn)行語音通話等操作。其中，HSDPA技術(shù)，理論最 大下行速度為14.4 M/s。這樣，通過標(biāo)準(zhǔn)的筆記本PC等外接設(shè)備接 口 ，無線USB Modem可以為用戶^是供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、語音業(yè)務(wù)及短信 業(yè)務(wù)；通過在筆記本上安裝隨機的安裝軟件，用戶可完成Modern的網(wǎng)絡(luò)安裝和網(wǎng)上沖浪；通過安裝在PC側(cè)應(yīng)用軟件的用戶界面， 用戶可撥打電話，收發(fā)短信、設(shè)置Modem和獲得無線連4妻的狀態(tài) 信息。圖1是整個系統(tǒng)的應(yīng)用示意框圖。正如手才幾通信需要天線一樣，無線USB Modem工作時，也必 須通過天線向空間輻射電》茲波和接收空間電》茲波，發(fā)送4妄收信號， 從而交換數(shù)據(jù)和信息。但是，由于無線USB Modem使用的環(huán)境、 用戶使用的習(xí)慣等不一樣，天線的性能要求和測試方法也會與手機 天線有不同的;也方。只于于手才幾而言，如4可測i式和i平估手4幾天線性能的問題，早在 1998年就有人在研究，如歐洲科4支合作研究中心(European Cooperation in the field of Scientific and Technical research, 簡稱為 COST)[l]。幾年來，經(jīng)過手才幾生產(chǎn)廠商、暗室廠商、大學(xué)研究中心 和標(biāo)準(zhǔn)^f匕纟且織的研究和總結(jié)，國際纟且織Cellular Telecommunication and Internet Association (CTIA)才是出的空中(Over-The -Air,簡稱為 OTA)測試方法和標(biāo)準(zhǔn)[2]，主要是驗證無線設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的連接能力以 及終端4吏用者對輻射和接收性能的影響，進(jìn)行輻射功率和接收靈敏 度兩方面的測試，即總輻射功率(TRP)和總?cè)蜢`壽文度(TIS)， 測^式分為在自由空間(Free-space)禾口有人頭才莫型(SAM Head Phantom)下進(jìn)4亍。其中，TRP的含義是空間所有4妄收到終端輻射 功率的總和，也就是一個^求面積分，而在實際中測試不可能耳又無窮 點，要在滿足一定的測試精度和測試速度要求下，對測試球面進(jìn)行 測試點采樣。CTIAOTA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，TRP空間采樣點的角度間隔取 為15度。類似的，標(biāo)準(zhǔn)失見定，TIS空間采才羊點的角度間隔耳又為30 度，因為TIS每一個空間采樣點測試時間比TRP空間點測試時間要 長。目前，用于OTA測試的孩吏波暗室和測試臺存在兩種結(jié)構(gòu)(1 ) 大圓法和(2)錐切法[2]。它們的本質(zhì)是一樣的，差別就是掃描角 度時，大圓法是測量天線不動，待測物體依次掃描方位角小和高低 角e上的釆樣點，圖2是大圓法的結(jié)構(gòu)示意圖；錐切法是待測物體沿方位角CJ)掃描、測量天線沿高低角6采樣，如圖3所示，其中，將低反射支撐結(jié)構(gòu)作為e軸機械掃描架或者安裝多個測試天線，有 單探頭測試系統(tǒng)和多探頭系統(tǒng)。多探頭系統(tǒng)是將多個測量天線按照 預(yù)先設(shè)計暗室時定下的采才羊間隔均勻安裝固定在e切面上，優(yōu)點是 測試速度可以大大加快，缺點是4史準(zhǔn)的難度增加、測試間隔也不能隨意用軟件更改。世界上知名的手機廠商和運營商根據(jù)CTIA OTA 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法，都規(guī)定了手機需要達(dá)到的TRP和TIS要求；暗室 生產(chǎn)廠商也根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)，推出OTA測試系統(tǒng)，搭建暗室架構(gòu)和轉(zhuǎn)臺 設(shè)備等硬件設(shè)施，編制軟件控制硬件系統(tǒng)進(jìn)行三維采樣點測試，并 計算TRP、 TIS、進(jìn)4亍三維方向圖顯示，如ETS Lindgren、 Satimo、 Howland等暗室廠家。對于無線USB Modem天線，由于通信4亍業(yè)內(nèi)還沒有統(tǒng)一的 OTA測試規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，而沒有自備電池的USB Modem必須要連到 筆記本電腦上一起i文到暗室里測試，因此，USB Modem空中性能 的測試、測試的暗室架構(gòu)和測試方法與手才幾空中性能的測試會有差 異。同時，用戶使用USB Modem時，是用USB連接放到辦公桌或 工作臺上，而不是手持或靠近人頭撥打和接聽，不需要測試有SAM Head Phantom下的情況。因此，在無線USB Modem中，需要解決 的問題是利用現(xiàn)有手機空中性能測試系統(tǒng)和條件進(jìn)行自由空間 (Free-space)下的OTA測試，科學(xué)地評估產(chǎn)品的天線性能。發(fā)明內(nèi)容考慮到上述問題而做出本發(fā)明，為此，本發(fā)明的主要目的在于， 一是供一種無線USB調(diào)制解調(diào)器空中性能的測試系統(tǒng)和測試方法。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種無線USB調(diào)制解調(diào)器空中 性能的測試系統(tǒng)，包4舌暗室，以及i殳置在暗室中的測試臺、測試天 線、和計算^幾，其中，無線USB調(diào)制解調(diào)器通過USB線與打開的計算機連接，將計算機固定在測試臺平面上；將USB調(diào)制解調(diào)器放 置在暗室的適當(dāng)位置以對USB調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行錐切法測試。將USB調(diào)制解調(diào)器豎立放置在測試臺中心。計算機可以是筆記本電腦。筆記本電腦的顯示器和鍵盤平面呈一定角度?？梢詫⒐P記本電腦豎直或水平地;故置在測試臺平面上。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種無線USB調(diào)制解調(diào)器空中 性能的測試方法，其包括步驟S202,通過測試系統(tǒng)利用錐切法來測試USB調(diào)制解調(diào)器 的多個三維空間采樣點的值；以及步驟S204，根據(jù)所測得的多個三維空間采樣點的值來計算USB 調(diào)制解調(diào)器的總輻射功率和總?cè)蜢`敏度。步驟S202可以包括USB調(diào)制解調(diào)器掃描方位角c])上的多個 三維空間采樣點，以及測量天線掃描高^氐角6上的多個三維空間采 樣點。計算總輻射功率所需的多個三維空間采樣點之間的間隔可以為 15度。計算總?cè)蜢`敏度所需的多個三維空間采樣點之間的間隔可以 為30度。通過上述技術(shù)方案，測試結(jié)果能反映實際使用和外場測試時的 用戶體驗核手機輻射接收性能，從而更好的利用現(xiàn)有的手機OTA測試暗室和轉(zhuǎn)臺硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，測試得到的三維方向圖、TRP 和TIS的數(shù)據(jù)也能夠反映出天線的輻射和4妻收特性。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部 分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā) 明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附 圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。


附圖用來才是供對本發(fā)明的進(jìn)一 步理解，并且構(gòu)成說明書的 一部 分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的 限制。在附圖中圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中USB調(diào)制解調(diào)器應(yīng)用的示意圖；圖2示出了現(xiàn)有沖支術(shù)中通過大圓法測試手^/L的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3示出了現(xiàn)有才支術(shù)中通過錐切法測試手4幾的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4示出了 4艮據(jù)本發(fā)明的無線USB調(diào)制解調(diào)器空中性能的測試 系統(tǒng)的 一 個實施例的示意圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的無線USB調(diào)制解調(diào)器空中性能的測試 系統(tǒng)的另一實施例的示意圖；以及圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的無線USB調(diào)制解調(diào)器空中性能的測試 方法的流-呈圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此 處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本 發(fā)明。圖4和圖5分別示出了一種無線USB調(diào)制解調(diào)器空中性能的測 i式系統(tǒng)，包4舌暗室，以及i殳置在暗室中的測試臺2、測試天線、和 計算才幾l，其中，無線USB調(diào)制解調(diào)器4通過USB線3與打開的 計算機1連接，將計算機1固定在測試臺2平面上；將USB調(diào)制解 調(diào)器4》文置在暗室的適當(dāng)位置以對USB調(diào)制解調(diào)器4進(jìn)4于錐切法測 試。將USB調(diào)制解調(diào)器4豎立i文置在測試臺中心。計算才幾1可以是筆i己本電腦。筆記本電腦1的顯示器和4建盤平面呈一定角度。可以將筆記本電腦1豎直或7jc平地放置在測試臺平面上。參照圖4，采用錐切法結(jié)構(gòu)測試，將筆記本電腦1開機，LCD 屏幕打開與筆記本電腦4建盤平面成一定角度(如120度)，筆記本電 腦1 7K平方文置在測試臺平面2固定，用USB線連沖妄到待測USB Modem 4上，USB Modem 4的^f立置與CTIA OTA ;現(xiàn)范《,切法結(jié)構(gòu)中 手才幾測試方文置的位置相同，即將USB Modem 4豎立力文在測試臺中 心上。按照CTIA OTA測試方法，測試出USB Modem的三維空間 采才羊點的4直，計算出TRP、 TIS。相似的，TRP和TIS空間采才羊點 的角度間隔也可耳又為15度和30度。參照圖5,采用錐切法結(jié)構(gòu)測試，將筆記本電腦1開機，LCD 屏幕打開與筆記本電腦鍵盤平面成120度角度，筆記本電腦1垂直 于轉(zhuǎn)臺平面2豎直放置，用USB線3連接到待測USB Modem 4上， USB Modem 4的位置與CTIA OTA規(guī)范錐切法結(jié)構(gòu)中手機測試放置 的位置相同，即將USB Modem 4豎立放在測試轉(zhuǎn)臺中心上。按照 CTIA OTA測試方法，測試出USB Modem的三維空間采樣點的值， 計算出TRP、 TIS。相似的，TRP和TIS空間采才羊點的角度間隔也 可取為15度和30度。參照圖6，提供了一種無線USB調(diào)制解調(diào)器空中性能的測試方 法，其包括步驟S202,通過測試系統(tǒng)利用錐切法來測試USB調(diào)制解調(diào)器 的多個三維空間采樣點的值；以及步驟S204,根據(jù)所測得的多個三維空間采樣點的值來計算USB 調(diào)制解調(diào)器的總輻射功率和總?cè)蜢`敏度。步驟S202可以包括USB調(diào)制解調(diào)器掃描方位角》上的多個 三維空間采樣點，以及測量天線掃描高低角e上的多個三維空間采 樣點。計算總輻射功率所需的多個三維空間采樣點之間的間隔可以為 15度。計算總?cè)蜢`壽文度所需的多個三維空間采樣點之間的間隔可以 為30度。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 只于于本4頁i或的^支術(shù)人員來i兌，本發(fā)明可以有各種更改和變^匕。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等， 均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無線USB調(diào)制解調(diào)器空中性能的測試系統(tǒng)，包括暗室，以及設(shè)置在所述暗室中的測試臺、測試天線、和計算機，其特征在于，所述無線USB調(diào)制解調(diào)器通過USB線與打開的所述計算機連接，將所述計算機固定在所述測試臺平面上；將所述USB調(diào)制解調(diào)器放置在所述暗室的適當(dāng)位置以對所述USB調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行錐切法測試。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，將所述USB 調(diào)制解調(diào)器豎立;^文置在所述測試臺中心。
3. 4艮據(jù)4又利要求2所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述計算才幾是 筆"i己本電腦。
4. 才艮據(jù)權(quán)利要求3所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述筆記本電 腦的顯示器和鍵盤平面呈一定角度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，將所述筆記本 電腦豎直或水平地;改置在所述測試臺平面上。
6. —種通過上述權(quán)利要求中任一項所述的測試系統(tǒng)來測試無線 USB調(diào)制解調(diào)器空中性能的方法，其特征在于，包括以下步 驟步驟S202,通過所述測試系統(tǒng)利用錐切法來測試所述 USB調(diào)制解調(diào)器的多個三維空間采樣點的值；以及步驟S204,根據(jù)所測得的所述多個三維空間采樣點的值 來計算所述USB調(diào)制解調(diào)器的總輻射功率和總?cè)蜢`敏度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟S202包 括所述USB調(diào)制解調(diào)器掃描方位角cj)上的所述多個三維空 間采樣點，以及測量天線掃描高^f氐角6上的所述多個三維空間 采樣點。
8. 4艮據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，計算所述總輻射功 率所需的所述多個三維空間采樣點之間的間隔為15度。
9. 才艮據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，計算所述總?cè)蜢` 每文度所需的所述多個三維空間采樣點之間的間隔為30度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種無線USB調(diào)制解調(diào)器空中性能的測試系統(tǒng)，包括暗室，以及設(shè)置在暗室中的測試臺、測試天線、和計算機，其中，無線USB調(diào)制解調(diào)器通過USB線與打開的計算機連接，將計算機固定在測試臺平面上；將USB調(diào)制解調(diào)器放置在暗室的適當(dāng)位置以對USB調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行錐切法測試。本發(fā)明還提供了一種無線USB調(diào)制解調(diào)器空中性能的測試方法。從而，更好的利用現(xiàn)有的手機OTA測試暗室和轉(zhuǎn)臺硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，測試得到的三維方向圖、TRP和TIS的數(shù)據(jù)也能夠反映出天線的輻射和接收特性。
文檔編號H04B17/00GK101217323SQ200810004528
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月16日
發(fā)明者王玲玲 申請人:中興通訊股份有限公司