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迎接全联网时代的测试挑战
作者:数字通信世界   添加时间:2019-07-04
5G的建设与发展离不开各种测试厂家的背后大力支持,在MWC 2019上海众多的参展企业中,就有一家全球知名的天线测量设备和系统提供商——MVG。
(赵法彬/数字通信世界)随着5G商用的到来,人们也将迎来万物互联的全联网时代,5G也将应用到物联网、无人驾驶汽车、智能工厂等越来越多的行业。5G的建设与发展离不开各种测试厂家的背后大力支持,在MWC 2019上海众多的参展企业中,就有一家全球知名的天线测量设备和系统提供商——MVG。

MVG亚太区技术总监Mathieu Mercier
MVG展台两大亮点
MiniLAB |6 GHz OTA是MVG专门针对物联网设备的天线测试系统,是其展台的一大亮点,吸引了络绎不绝的专业观众参观咨询。5G时代,空中有源(OTA)测试是关键技术。MVG亚太区技术总监Mathieu Mercier介绍说,MiniLAB |6 GHz OTA是便携式和紧凑型OTA测试系统,配备全波暗室,支持高精度、快速执行OTA测量,包括临界低功率敏感性测量。由于能够得到待测试设备的完整球形辐射表征,用户可以获取无线连接性能的优劣分析,并能诊断性分析如何优化产品。MiniLAB |6 GHz OTA的自动化和直观的用户界面,使得在天线测试中缺乏经验的物联网设备企业也能够高精度地执行高效的OTA测试。MiniLAB |6 GHz OTA经过优化,覆盖处理蜂窝和非蜂窝协议以及低功率IoT协议和5G NR 6 GHz以下所需的整个频率范围,特别适合智能手机、物联网、M2M、可穿戴设备和M2M设备的测试。
 
MiniLAB | 6 GHz OTA 现场展示
MiniLAB |6 GHz OTA只需进行软件升级,就可以支持更多物联网协议,此外,它还允许客户自定义协议。Mathieu Mercier表示,相比传统的IoT设备无线测试方案,MiniLAB | 6 GHz OTA在材质、技术或是软件等方面都得到优化,自带的WaveStudio软件平台逐步引导用户的使用,使其能够高效地执行完全自动化的OTA测试。WaveStudio在发布新版本之前会对数据进行全面验证,以确保测试的稳定性。MVG承诺不断支持WaveStudio,定期提供支持最新协议和标准更新的新版本,使MiniLAB | 6 GHz OTA对客户而言,无论现在或将来,都是具有安全保障的投资。
MVG展台的另一亮点是为观众提供超炫VR视频沉浸式体验,观众可以在展台特设的VR视频专区,身临其境般参观和体验两个行业巨头的天线测试基地:华为多探头球面近场SG178天线测试系统以及波兰著名雷达和国防设备厂商Pitradwar的3120立方的超巨型测试基地。作为全球首个SG178测试系统,该系统用于华为基站天线开发和生产的辐射性能测试。Mathieu Mercier告诉记者,相比较传统的室内远场和近场测试系统,其测试精度提高1倍,可支持测量的天线种类更多,频段更宽,同时支持有源天线和大规模收发空口测试(Massive MIMO OTA)。
 
VR视频体验
MVG让5G测试更轻松
天线OTA主要测试两个方面:一是发射层面的方向图,通过能量图表来检测是否正常工作;二是接收层面的灵敏度,接收到的最低功率。在完成测试后会生成3D图,以了解是否处于正常工作状态。5G测试面临很多挑战。Mathieu Mercier说,从技术角度来说,5G频谱效率将会是4G的5-15倍,峰值数据速率也将达到千兆比特每秒,包括毫米波、波束赋形、超宽带技术等在内的许多新技术应运而生,并需要通过符合5G NR标准的解决方案来进行测试与测量。因此,5G设备和基站的测试和测量方法将显著不同于现有的方法。从测试角度来看,鉴于5G设备中的射频架构和所使用的更高的频段,以往在射频试验室通过同轴电缆进行的测试将由OTA(空中接口)测试方式取替,因为设备中将不再有任何物理连接器。除了天线测试之外,所有其他射频系统性能参数和无线资源参数也需要采用OTA测试,且测试对象不仅是天线,而是升级到整个设备、整个系统。从标准角度来说,MVG拥有雄厚领先技术与丰富的成功经验,一直都是3GPP电信标准化组织的主要参与者和贡献者。MVG同时积极参与有源天线(AAS)OTA测试工作组、空中MIMO(MIMO-OTA)测试工作组和新无线电(NR)5G研究工作组的工作,为这些标准和研究工作组提供专家意见,推动标准的制定和出台。
Mathieu Mercier说,用于5G的OTA测试如果测试频率在6GHz以下,与以前的测试类似;如果是6GHz以上,只需通过软件升级即可。此外,3G/4G的天线方向图是固定的,而5G NR毫米波技术使用了动态可转向波束,通过将尽可能多的信号能量直接对准设备来最大程度提升连接质量。这些可转向波束由相控阵天线以及它们的相关电子元件生成,而这些天线和电子元件需要通过OTA测试在众多配置下得到校准和测量,以确保它们的连接得到优化。
MVG在5G测试上有很多优势。Mathieu Mercier介绍说,首先,MVG提供完整的交钥匙解决方案,涵盖硬件、软件及项目实施等,可以测试从小设备到大系统的所有产品;其次,MVG在5G测试上有非常先进的技术,在5G智能天线的测试上,针对智能波束成形能迅速完成,并实现高精度;第三,MVG在军用和航空领域拥有非常丰富的经验和成功案例,可以将这些经验和技术应用在5G测试上。此外,MVG的天线转台能确保精准定位、高精度、高承重,并有自我修正能力。通过不断改进测量方法和技术,MVG满足日益复杂的研发测试要求,MVG的测试测量系统能帮助工程师避免重新设计所带来的高昂成本,从而优化产品,缩短产品面市时间。
在技术层面,MVG专利的多探头系统精确度高,测试速度快,以前需要几个小时甚至几天的工作现在十几分钟就能完成。Mathieu Mercier告诉记者,MVG独特的多探头系统基于快速采样,并在设备周围的封闭表面上使用辐射近场的振幅和相位探针阵列。设备的远场性能由近场-远场变换来进行确定,而对设备的辐射幅度和相位的确切了解还可以让我们通过后处理,进一步检验设备的射频行为。基于此项技术的MVG测试系统已在全球客户生产基地得到成功部署,证明了其在支持5G设备开发方面的价值。由于5G频率下的设备和系统的电尺寸增加,及测试时间的延长,对上述设备进行全面测试所需的采样成为用户的负担。与传统的单探头系统相比,MVG独特的多探头系统可更快捷地进行测试,使用户能够在更合理的时间范围内完全把握设备的特征,从而展开相应的研发活动。
 
全力满足客户需求
MVG的天线测试业务有将近一半来自民用与通信方面;另外一半来自军用、国防、航空航天领域。Mathieu Mercier说,MVG为每一个领域的客户提供产品都分为几个步骤:首先帮助客户进行产品的相应设计;之后告诉客户此产品如何做到在他们提供的场景下的测量;然后在帮助客户设计之后,根据客户需求开发相应的系统;最后到客户的场地当中完成相应的安装,并讲解设备的使用方法。还有一点非常重要,这就是售后服务,MVG在中国拥有非常专业的售后服务支持团队,随时保证客户安装设备之后,进行设备的后续和功能上的完善。
如今,测试环境发生了很大的变化,之前基本上用到的都是有线的、基于射频线缆相关的检测和测量的方法;现在空中OTA的测量方法已经慢慢成为主流,需要在OTA的环境中,首先建立起来相应的测量工具和被测量的设备之间的通信,之后通过空中的方式来进行相应的测量。Mathieu Mercier说,MVG此时扮演着非常关键的角色,因为MVG知道如何在虚拟端口和被监测设备之间建立相应的通信,通过空中的方式进行测量。他认为整个社会对OTA的需求越来越高,想要在这个行业中有相应的发展,就必须要有相应的空中测量技术。在这个方面,MVG在市场上起到非常大的作用,不断提供相应的产品,并且在OTA大的需求环境之下有了长足的发展。
现在,MVG非常广泛的产品线又增加了两款产品:MiniLAB | 6GHz OTA和StarLab 50 GHz,能够进行更好的支持且都是基于多探头传感器测量的技术。
 
MiniLAB |6 GHz OTA
 
StarLab 50 GHz
Mathieu Mercier介绍说,环型的是能够将被检测或者被测量设备放在中间的多传感器、多探头的测量产品,整个效率非常高,MiniLAB | 6GHz OTA主要是针对6GHz频段下的OTA测试,在IoT设备领域当中有非常广泛的应用;StarLab 50 GHz主要是在现有的MVG测量的技术基础之上,能够进一步满足在5G毫米波方面的测量需求。他还强调,MiniLAB | 6GHz OTA在中国深圳生产并在美国出口销售;StarLab 50 GHz是在法国生产,同时在亚洲、美国销售。两个产品的生产地的不同,充分代表了公司国际化的文化,MVG并不是将所有的生产都放在一个地方,而是根据各地的产能,以及各地的生产特性和胜任能力,完成公司球化的生产。