基于双焦点闭合腔体的终端OTA性能测试系统及方法与流程

本发明涉及通信测试，尤指一种基于双焦点闭合腔体的终端ota（over-the-air）性能测试系统及方法。

背景技术：

1、在移动通信终端（以手机为例）的生产制造过程中，ota性能测试是确保终端辐射性能符合设计要求和行业标准的关键环节。根据ctia（cellular telecommunications andinternet association，蜂窝电信和互联网协会）及3gpp（3rd generation partnershipproject，第三代合作伙伴计划）等相关标准规范，ota性能测试主要包括两大核心指标：总辐射功率（total radiated power，trp）和总全向灵敏度（total isotropic sensitivity，tis）。其中，trp用于评估终端的发射能力，tis用于评估终端的接收灵敏度性能。

2、传统的ota性能测试方法通常在微波暗室中进行，其基本流程为：将待测终端置于转台上，通过转台在方位角和俯仰角两个维度上进行步进旋转，在每个采样角度下分别测量终端的辐射功率（对应trp测试）或接收灵敏度（对应tis测试），最终通过球面积分获得trp值或tis值。以tis测试为例，需要在数十个空间采样点/极化上逐点进行灵敏度搜索，一次全面的单信道tis测试时长超过1小时。

3、这种传统的ota性能测试方法在实际应用中至少存在以下缺陷：1）测试效率低下；trp测试需要在数百个角度采样点逐点测量辐射功率，tis测试则需要在每个采样点进行灵敏度搜索，耗时更长。单次完整的ota性能（trp及tis）测试往往需要数小时，完全无法满足产线批量快速测试的要求。2）设备成本高昂；传统的ota测试系统（包括远场暗室、紧缩场暗室等）占地面积大（通常数米至数十米），建设成本高，且需要配备精密转台、多探头阵列等复杂设备，维护成本同样不菲。3）产线环境适应性差；现有ota测试系统对测试环境要求苛刻，需要在屏蔽暗室内进行，且对环境温度、湿度等条件有严格限制，难以直接部署于产线现场。4）校准流程复杂；传统测试方法需要在标准天线与待测终端之间进行严格的替代校准，校准过程本身也耗费大量时间，进一步降低了测试效率。针对上述问题，现有技术有提出尝试提升ota测试效率的方案，通过多组ota暗室并行测试提升效率。另外，其它技术方案采用多馈源紧缩场设计实现多点同时采样，在一定程度上提高了测试效率。然而，这些方案仍然依赖于传统紧缩场或暗室结构，未能从根本上解决测试效率与设备成本的矛盾。此外，现有技术中的ota测试系统通常需要在标准天线校准与待测终端测试之间进行复杂的替代校准，校准过程本身也耗费大量时间。对于手机终端类设备，其天线方向图通常不对称且增益较低，严格的绝对ota指标校准对于产线快速筛查而言并非必要，但现有技术缺乏针对产线场景的简化测试方案。

4、综上来看，亟需一种可以克服上述缺陷，能够在低建设成本下进行高效ota测试的技术方案。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种基于双焦点闭合腔体的终端ota性能测试系统及方法。本发明能够在不依赖大型ota暗室和复杂转台系统的前提下，实现终端trp和tis指标的高效、低成本产线快速测试。

2、在本发明实施例的第一方面，提出了一种基于双焦点闭合腔体的终端ota性能测试系统，包括：闭合腔体结构、待测终端夹具、测量天线、射频测试仪器及测试控制单元；

3、所述闭合腔体结构由左侧旋转抛物面反射器、右侧旋转抛物面反射器及椭球面反射器拼接构成，所述椭球面反射器位于左侧旋转抛物面反射器与右侧旋转抛物面反射器之间；所述左侧旋转抛物面反射器、右侧旋转抛物面反射器的抛物面焦点分别与所述椭球面反射器的椭球面的左焦点、右焦点重合；

4、所述待测终端夹具设置于所述左焦点处，用于固定待测终端并使该待测终端的相位中心与左焦点重合；

5、所述测量天线设置于所述右焦点处，该测量天线的相位中心与右焦点重合；

6、所述射频测试仪器与所述测量天线连接，用于测量射频信号功率或产生测试信号；

7、所述测试控制单元与所述待测终端及所述射频测试仪器连接，用于控制所述待测终端发射或接收测试信号，并记录所述射频测试仪器测得的测试结果。

8、在本发明实施例的第二方面，提出了一种终端trp测试方法，该方法基于上述系统执行；该方法包括：

9、确定待测终端在目标测试频段内的最大辐射方向和最小辐射方向；

10、在有吸波材料挡板模式下，将最大辐射方向朝向左侧旋转抛物面反射器的侧壁或边缘方向，使主能量经左侧抛物面侧壁反射后避开吸波材料挡板的吸收区域传播至右侧抛物面并汇聚于右焦点，同时吸波材料挡板吸收直接射向右侧抛物面的杂散信号能量并阻断直达波路径；在无吸波材料挡板模式下，将最小辐射方向朝向右侧旋转抛物面反射器方向，使得直接射向右侧抛物面的杂散信号能量和直达波能量均处于终端辐射方向图的最低区域；

11、将待测终端按预设姿态放置于左焦点处，启动发射测试信号，测量右焦点处的接收功率值；

12、将测得的接收功率值与预设合格阈值比较，得到trp性能判定结果。

13、在本发明实施例的第三方面，提出了一种终端tis测试方法，该方法基于上述系统执行；该方法包括：

14、确定待测终端在目标测试频段内的最大接收方向和最小接收方向；

15、在有吸波材料挡板模式下，将最大接收方向朝向左侧旋转抛物面反射器的侧壁或边缘方向；在无吸波材料挡板模式下，将最小接收方向朝向右侧旋转抛物面反射器方向，并避免将测量天线的主瓣直接朝向左侧旋转抛物面反射器方向；

16、将待测终端按预设姿态放置于左焦点处，由测量天线发射测试信号，测量待测终端的接收灵敏度值；

17、将测得的灵敏度值与预设合格阈值比较，得到tis性能判定结果。

18、在本发明实施例的第四方面，提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现基于双焦点闭合腔体的终端ota性能测试方法。

19、在本发明实施例的第五方面，提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现基于双焦点闭合腔体的终端ota性能测试方法。

20、在本发明实施例的第六方面，提出了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现基于双焦点闭合腔体的终端ota性能测试方法。

21、本发明提出的基于双焦点闭合腔体的终端ota性能测试系统及方法通过双焦点闭合腔体的全空间能量收集特性，利用两条等光程主光路的同相叠加，将待测终端全空间辐射能量汇聚于测量天线，使得单次测量即可获得反映trp性能的指标值，并基于电磁互易性原理以同一腔体完成tis测试，能够极大缩短测试时长，提高测试效率；同时系统的主要测试架构仅由两个旋转抛物面和一个椭球面构成无源反射腔体，结构紧凑、成本低廉、可靠性高，可直接部署于产线现场；通过金机标定法建立合格阈值，省去了标准天线替代校准流程。在测试时可选的吸波材料挡板设置于两焦点连线中点，有效吸收射向异侧抛物面的杂散信号能量并阻断视距直达波，消除非设计光路的多次反射干扰，显著提升测量稳定性与重复性；配合有、无挡板两种测试模式的灵活选择及每日金机校验机制，实现手机终端ota性能（trp/tis）的高效、低成本、高可靠性产线批量快速筛查。