2021年下半年,納特通信圍繞系統測試欄目,特別開啟線上直播研討課堂活動,與更多業內人士分享技術干貨,交流寶貴經驗。
本期,納特通信邀請到了中國信息通信研究院移動通信創新中心的任宇鑫老師,攜手帶來《混響室的測試方法與應用》專題介紹,詳細為大家解讀一直以來備受關注的混響室測試方法。
隨著電子技術的不斷進步,各種電子設備得到了廣泛的應用,特別是無線通信技術的發展,5G的出現,為我們帶來了方便快捷的生活方式。但是,這些電磁波和電子設備的使用,為我們也帶來了另外一個問題,那就是電磁兼容(EMC),即評定產品質量的一個重要指標。
混響室作為一種電波暗室測試方法的替代方案,已經被IEC/TC77B 與CISPR/A納入到EMC的基礎標準中,成為IEC 61000-4-21,而EMC相關的產品類測試標準就是基于IEC 61000-4-21基礎標準而制定的,此次任宇鑫老師指出的電磁混響室,既可以用于EMC領域的相關測試,也可以用于非EMC領域的研究。
#混響室的基本測試原理#
矩形腔體空間中加入激勵,會在其中激發不同電場的模式,如TE(橫電波)和TM(橫磁波)。如果在腔體中存在一個金屬物體,改變其位置或改變激勵源位置,會造成TE波和TM波模態的改變,會激發多種模態如TExy,TMxy。所有的模態功率疊加時,就是激勵源的發射功率(理想無損耗狀態)。所以,盡可能多的激發模態,并進行統計平均,就能得到激勵源發射功率。
詳細信息可參見《Anechoic and Reverberation Chambers, Theory, Design, and Measurements》
混響室(Reverberation Chamber)主要由屏蔽腔體、攪拌器、場強收發設備(測試天線)等部分組成,形象地看待混響室原理,可理解成在全反射的封閉體內有一個能夠向一個角度周輻射的發射光源,“光線”通過攪拌器和周圍高反射屏蔽層反射,在特定的區域內形成亮度均勻的“ 均勻環境”。電磁波在攪拌器的擾動下,發射天線的電磁波在屏蔽室內不斷攪動,經過設計會在特定接收區域內形成“ 統計均勻”的“場均勻區”。在這個區域內測試就如同屏蔽暗室內的“靜區”。
# 混響室的優勢體現 #
混響室電磁兼容測試技術是電磁測試技術思想方法上不斷創新的結果,相比于傳統的測試場地,混響室在工程造價、測量時間、安裝便捷性、有效模擬復合場等許多方面優點突出,因此越來越多的國際標準接受混響室作為電磁兼容的測試場地。
在電磁兼容應用中,混響室最主要的優勢體現在進行輻射抗擾度測試時,其能夠利用較小的輸入功率獲得強輻射場,比利用電波暗室產生同樣輻射場所需的功率更小,在功放的購置成本上有較大的優勢。如果使用同樣的功率放大器,在混響室內則可以產生更大的測試場強,這也是當下使用混響室進行高場強測試的主要原因,實現更高測試強度的主要手段。
近些年,混響室發展迅速,得到越來越多的關注,其實如果追溯,EMC混響室早在1960s就被美國軍方列為輻射抗擾度等測試方法,2018年美國CTIA把混響室列為標準的大尺寸設備OTA測試方法,2019年混響室被寫入3GPP TR37.843部分章節,成為認可的Sub6GHz AAS基站測試方法。
#混響室的應用#
現在國際上主要廠商都有采用混響室方法測試基站SUB6GHz OTA指標,國內的各終端廠商,如華為、OPPO、VIVO等,也分別有Sub6GHz混響室測試環境,像國家認證實驗室更是具有多套混響室Sub6GHz終端測試環境。
即使目前混響室已經在家電通信測試、汽車通信測試系統,尤其是無人機測試、衛星輻射功率/雜散、機器通信穩定性/性能等領域受到了廣泛的實踐應用,但是同時,混響室也具備一些先天的缺陷,例如不能測量EUT的方向特性(無方向性測試)、不能任意控制信道環境、低頻受限等。
作為專注服務于通信及無線通信測試領域近20年的資深企業代表,納特通信認為,沒有任何一種測試方法,能夠完美取代其他所有測試方法;只有適合的測試方法,才是正確的選擇。未來納特通信將持續發揮自身技術優勢,推動混響室測試技術的進一步普及以適應更多元、更復雜的電磁環境下的應用需求。
#納特通信介紹#
南京納特通信電子有限公司(納特通信)成立于2004年,作為一家專注測試設備、裝備系統及解決方案供應商,納特通信以射頻大功率技術產品為核心,開發電磁環境效應(E3)產業、5G通信系統測試產業、電子信息測量產業、醫療設備產業和大型科學實驗裝置產業等應用設備系統和工程業務。
目前,公司擁有200多名以研高、博士、碩士為主導的研發團隊,憑借自主核心技術,成功打破國外壟斷!主要產品包括加速器、醫療設備應用等固態功率源,頻譜管理和干擾、大功率燒毀及高輻射場強系統,高功率微波系統,電磁兼容測試系統,無線通信測試系統等測試裝備和應用系統。
一直以來,納特通信秉承“精工精品、創新卓越”的理念,以“為客戶創造價值”為工作準則,立志成為功率放大器及應用系統制造和解決方案供應商!
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