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1.打开ADS并新建一个工程文件 点击Create A New Project,将弹出下面的对话框： 这里要注意两点： Project Technology Files一定要选择正确的单位，一般选择millimeter 文件路径请不要带有中文和空格，在default\后面输入工程（Project）的名称。 这里我们将要建立的工程命名为“AntennaMatching”，点击OK建立工程。   2.建立、保存电路图文件 工程建立后会自动弹出电路图（Schematic）文件，如图所示： 注意：此时电路图文件还未保存。在进行设计之前，建议先保存电路图文件。 若电路图文件未自动弹出，可以新建一个，具体方法如图： 点击之后会新建一个未命名的电路图文件，先命名并保存为Matching1. （在ADS中，所有的电路图文件后缀名是.dsn）   3.创建一个一端口电路的仿真： 为了生成一个合适的s1p文件（后面用来放入仿真或测试得到的天线无源参数），这里先进行一个任意的一端口电路仿真，并生成.s1p文件。 注意：这个方法只针对无法直接得到.s1p的情况。若电磁仿真软件和矢网能够生成一端口s1p文件，则可跳过此步。另外，该方法对两端口网络的其中任何一个端口都是同样适用的。 选择Tlines-Ideal中的TLIN元件（理想传输线,会和实际传输线有所差别）并将其拖拽放置到电路图中。 双击可以改变这段理想传输线的参数： 这里我们可以用默认的参数即可。 为了得到这个一端口网络的S参数，我们要加入S参数仿真控制器和端口： 在左上角下拉菜单中选择“Simulation-S_Param”选择其中的S P和Term两个元件，拖拽加入电路图文件中，并将Term接地： 连接完成后电路图如图所示： 此时需要设置S参数仿真的频率，请按照实际测试的频率范围设置，比如这里设置700MHz到2.3GHz，选取201个仿真点。双击S-Parameters仿真控制器进行设置：设置完成后点击F7,或者下面的图标开始仿真： 如图所示设置参数，将仿真的文件写入到一个名叫Antenna1.s1p的文件中，点击Write to File可产生此文件。用记事本打开文件，文件中应该有如下内容 ! Created Mon Apr 01 16:47:29 2013 # hz S ma R 50 ! 1 Port Network Data from SP1.SP block !

  文章原创作者：赵鲁豫 转载请注明出处

入网总辐射功率（TIRP）测试要求   1.手机类产品： 2.终端类产品：（pad，无线数据终端等）   入网总全向灵敏度（TIRS）测试要求 1.手机类产品：   2.终端类产品：（pad，无线数据终端等）

1.引言 近年来，随着移动互联网和下一代无线通信系统的发展和演进，用户对于高速率传输有了广泛的需求。为了迎合这种需求，越来越多的移动终端采用了多天线技术，即多输入多输出（Multiple- Input-Multiple-Output, MIMO）技术。 然而，由于工业设计和产品外观的要求，多天线之间的间距远小于半波长，在如此紧凑的空间中摆放多个天线，会造成天线之间的强互耦和强相关。强互耦会降低天线自身的辐射效率。低效率强相关的多天线系统传输的数据速率会明显降低[1]。 为了解决这种互耦问题，简称为解耦或去耦问题，目前学术界和工业界已经提出了多种方法。包括传输线解耦[2]，正交模式解耦[3]，以及利用一些特殊的辐射或谐振结构解耦[4,5]。然而，目前缺乏一种简单的，易集成的以及与不依赖天线本身特性和形式的解耦方法。 2.天线去耦合芯片介绍 朗普达提出了一种崭新的解耦概念，利用两个或多个耦合的谐振器网络，并联或级联在两天线或多天线上，通过合理的综合设计网络参数，达到解耦和天线匹配的效果[6]~[8]，这种去耦合芯片，被称为“天线去耦合芯片”，简称AIR（AntennaInterference Reduction），其基本电路原理图，请见图1。其主要特性有： 图 1 天线去耦合芯片电路原理图 1) 体积小，易于集成。最新的基于低温共烧陶瓷技术的尺寸可以小到，非常适合移动终端使用。 2) 此网络有一套可以根据天线参数进行综合设计的理论。由于网络参数可控，AIR往往能实现相对较宽的解耦带宽。 3) AIR不依赖天线形式和参数，只要确定了谐振频率，AIR有一套机理可以调节以适应各种天线。 4）AIR本身的参数特性，保证了在解耦的时候，不破坏天线本身的匹配   3.天线去耦合芯片基本原理 如图1所示，一对耦合天线可以用一个二乘二的矩阵[YA]来表示，一般的，这个矩阵中的元素都是复数。而若干耦合在一起的，无耗的微波谐振器，则也可以用一个纯虚数的矩阵[YC]来表示。两个网络并联所得到的总网络[Y]，可以表示为： 由公式(1)可以得到总网络的解耦条件和匹配条件如下： 解耦条件： 匹配条件： 条件(2a)和(3a)对于谐振在感兴趣的频点处的一对耦合天线，总是近似满足的。设计者还可以设计一段传输线，使(2a)更好的满足[8]。而剩余的条件(2b)和(3b)则需要根据天线特性，合理的综合设计天线去耦合芯片的各耦合系数：mS1, m12及m2L.具体的综合理论已在[8]中详述。当然，设计者也可利用电路仿真软件Advanced Design System进行优化设计，使得AIR的耦合系数满足条件(2b)和(3b).   4.AIR的LTCC实现 为了满足移动终端器件小型化的需求，我们采用了基于0805封装（尺寸）的低温共烧陶瓷(LTCC)技术来实现AIR。采用的材料介电常数为9.8，总共有19层叠层而成。其示意图请见图2。 图 2 LTCC实现的两阶AIR模型图   5.AIR的实际应用 我们选取Wi-Fi 2.4GHz频段作为实例，展示AIR在实际天线解耦中的作用。图3的(a)和(b)分别为原始耦合较强的天线以及加入AIR之后的天线。天线均采用柔性印制电路板(FPC)形式制成，天线支架采用了3D打印机设计加工。 解耦前后，图3中两组天线S参数的比较请参见图4。由图4可以看出，原来耦合天线虽然匹配满足要求，但是隔离度只有5至6dB，这说明有25%以上的能量没有有效辐射，而是被另一天线负载吸收。在合理优化设计去耦合芯片AIR之后，匹配状态没有明显恶化的情况下，隔离度提高到10至15dB，此时耦合的能量已经小于10%。可以看到AIR对提高天线隔离度的明显作用。 图 3 (a)耦合双天线 (b) 解耦双天线 （a）

紧缩场技术方案 1.紧缩场形式 对于紧缩场系统的研制，首先需要确定紧缩场中实现准平面波的方法，即所采用的准直器的形式。表1给出了几种类型的紧缩场的性能对比。事实上，几乎所有的室内大型紧缩场都采用反射面形式，这主要是考虑了不同类型紧缩场的设计与制造难度、准直器带宽和建设方便程度等因素而决定的。反射面紧缩场适用频带为(1—110)GHz，一般情况下，更低频率的测量可以利用缩比原理在反射面紧缩场中进行，或者直接在远场测量。在微波频率高端，需要测量电大尺寸对象时，全息紧缩场是一种经济、便捷的方式。 对于本研究项目，由于设计的紧缩场系统应用于5G毫米波频段，需要充分考虑各种准直器的工作频率范围和加工难度。作为目前最成熟的一种紧缩场技术，反射面紧缩场已经在毫米波段得到广泛、成功的应用，相比于透镜紧缩场和全息紧缩场，其最大的优势在于工作频带很宽。但是要应用于5G毫米波频段，反射面紧缩场需要解决的困难在于反射面板的加工精度。 因此，本研究项目可以选取反射面系统作为准直器，但反射面系统的具体形式需要结合静区指标与加工实现难度来确定，反射面板的加工需要采取特殊的材料和加工工艺以满足表面精度。   2.馈源 波纹喇叭具备良好的方向图旋转对称性，还具有很低的交叉极化电平、副瓣电平和较宽的频带，成为最常用的频域紧缩场测量系统的馈源，因此波纹喇叭天线也是本研究项目中馈源形式的首选。应用于毫米波频段困难仍然主要体现在对波纹喇叭的加工精度的要求，为此可以尝试对常规的波纹喇叭做一些结构上的简化近似处理，在满足主要电性能指标的基础上降低加工的难度。 3.暗室 对于暗室的设计，由于在5G毫米波频段内，紧缩场的静区很小，因此暗室的形式可以选择结构更简单的全封闭的矩形暗室。而对于暗室内紧缩场的布局问题，需要结合紧缩场的静区尺寸、静区电平等电性能指标来选择合适的反射面系统的结构形式，并对反射面系统、馈源、静区等位置进行优化布局，以尽量减小耦合以及多径效应造成的干扰。此外，还需选购在毫米波频段具备良好衰减性能的吸波材料。 4.测量方法 对于紧缩场测量系统的测量方法的选取问题，由于时域直接测试方法具有系统动态范围较小，信噪比差等缺点，而时域间接测试方法的测试效率较低，不适于小角度步进测量。由于毫米波电磁波在空气中传播时，电磁波的衰减受空气中水蒸气含量的影响很大，为了保证测试系统的稳定性，需要保证测量系统具有较宽的动态范围；另一方面，天线在毫米波频段内的电尺寸通常都很大，对应的波束都很窄，这就使得小角度步进测量成为必要。频域测量能达到的动态范围很大，且信噪比高，因此频域测量方法更加适合毫米波紧缩场系统。 综合考虑三种测量方法和毫米波电磁波传播的特点，可以选取频域测量方法作为本研究项目的测量方案。由于频域测量系统都以矢量网络分析仪或功率放大器、频谱仪等设备为基础，因此这些设备能够在毫米波频段有效工作也是展开系统测试工作的先决条件。简单的频域测量方法不能剔除多径效应和电抗场耦合带来的测量误差，不过这可以通过系统的电气性能优化（反射面系统、馈源等）和布局优化来减弱。 5.系统调装 由于毫米波天线具有很强的方向性，测试系统中设备微弱的位置偏差可能会导致系统无法有效工作，因此在测量系统的机械定位和安装调整过程中，需要结合激光跟踪仪与电了经纬仪来建立紧缩场装调基准。   结论 尽管目前紧缩场技术比较成熟，但是将其与毫米波技术相结合仍是一个巨大的挑战，这主要体现在准直器（反射面、介质透镜或全息片）与馈源的加工精度要求、以及对测量系统的机械定位和安装调整要求。然而，从文献报道的相关技术进展来看，设计、加工工作于100GHz以下频段的大型反射面天线具有成功的先例。因此，从总体上来说，研制毫米波紧缩场测量系统是可行的，而一些具体的设计步骤和系统性能评价需要结合系统的性能指标要求。     朗普达解决方案 1.暗室尺寸 为了适用小办公区域的场地，我司推出LMD-CRTS-211系列移动式紧缩场测试箱，其尺寸大小为1630mm*1350mm*2305mm(L*W*H)，适合所有办公区域，占地面积约为，为了保证移动性，专门设计为两部分拼接安装方式，可以方便的进行移动。 2.系统反射面 LMD-CRTS-211-01采用的是600mm*600mm（选配800mm*800mm）反射面，反射面频宽覆盖 18GHz~110GHz，加工精准度可达到 10um以内，形成 350mm*350mm（500mm*500mm）静区范围。 3.系统馈源 LMD-CRTS-211采用四组馈源，覆盖范围（18GHz~110GHz），馈源设置有自动更换装置，不需要客户手动替换。 4.系统转台 LMD-CRTS-211-01采用二维转台，θ角度转动范围-180°~180°，φ角度转动范围0°~360°，可采集三维数据。反射面中心距转台中心为1.2m。 5.紧缩场测试系统原理 6.系统规格参数

一   时、频域测量方法 频域测量指由超外差接收机或检波接收机直接获取待测对象频率特征的测量方法。通常，频域测量系统发射和接收连续的或经过调制的正弦波信号。当前，主流的频域测量设备都以矢量网络分析仪为基础。频域测量能达到的动态范围很大，且信噪比高，但是对测量环境要求较高，简单的频域测量不能剔除多径效应和电抗场耦合带来的测量误差。时域测量指先以直接或间接的方式获取时域响应数据，然后通过傅里叶变换得到待测对象频率特性的测量方法。直接时域测量系统采用冲激脉冲信号源，用超高速实时采样接收机或等效采样接收机完成信号的接收。冲激脉冲信号持续时间极短，前后沿变化极快，具有很宽的频谱范围。其优点是可以在信号接收过程中设置极窄的距离门，将多径效应、电抗场耦合等因素带来的测量误差减小到最低限度，并且只需进行一次测量即可得到很宽频带的结果，效率很高，尤其适用于宽带和超宽带测量，但是系统动态范围一般较小，信噪比不高。间接时域测量利用现代超外差幅相接收机的矢量信号存储功能，采用扫频测量方式实现等效距离门(有的资料上称为“频域时间门”)。测量过程是这样的：首先进行一次扫频测量，采用逆傅立叶变换(InverseFourier Transform，IFT)计算出时域响应，然后根据预先估计的待测对象时域响应出现时间进行确认并将其从时域响应中取出，最后进行傅立叶变换(FT)得到待测对象的频域特性。间接时域测量不但能够较好地去除多径效应带来的测量误差，而且承袭了频域系统动态范围大、信噪比高的优点，用于高精度、大动态范围的天线或目标特性测量时具有很大优势。但是间接时域测量远不如直接时域测量直观，数据处理也较复杂，存在提高测量效率与实现窄距离门二者之间的矛盾。由于测量过程必须进行频率扫描的固有原因，使得进行宽角度范围或小角度步进测量时，需时很长，甚至超过了测量系统的稳定连续工作时间，测量效率不高，而要提高测量效率，进行窄频带或者宽频带大频率步进扫描，则会导致距离分辨力下降而使得测量误差加大或者不能有足够密的频域结果。一般来说，直接时域测量系统造价比间接时域测量系统便宜许多，测量效率也较高，尤其适用于宽带和超宽带测量。 二  紧缩场测试系统的集成 反射面式紧缩场研制一般可分为电气设计、面板和背架加工制造、机械定位和安装调整、电气测试调整、验收测试等几个环节。其中电气设计在前述的紧缩场系统的设计原理与指导原则下进行；面板和背架加工制造可以利用计算机技术和数控技术，例如反射面板采用金属蜂窝结构，面板成形采用“点阵钉模、真空负压”超精密成形技术，平均精度可以稳定在25μm；机械定位和安装调整可以结合激光跟踪仪与电子经纬仪来建立紧缩场装调基准；在电气测试调整过程中，则通过对静区场进行测试、分析，寻找并排除影响紧缩场性能的干扰源；电气测试调整阶段结束后，紧缩场才能够进入最后验收阶段。本小节简要阐述用于机械定位和安装调整的装调基准建立方法以及紧缩场的电气电气性能检测。 2.1  紧缩场的装调基准 紧缩场面板的制造、装调精度影响着紧缩场的实际特性，面型精度的高低决定了紧缩场所能达到的最高工作频率。在设计紧缩场时，面板的加工精度和安装调整精度均有严格的要求。装调工艺的优劣是保证紧缩场质量的关键，而装调过程中装调基准建立是整个装调工艺的基础。 2.1.1暗室坐标系 暗室坐标系保证紧缩场与暗室以及低反射扫描架等之间的位置关系。暗室坐标系是以大地水平为基准的坐标系，Y轴铅垂向上，以保证最终测量坐标系Y轴与面板设计坐标系Y轴重合，Z轴在面板、底座、馈源及样件的对称中心线上。 （1）利用电子经纬仪布置以大地水平为基准的水平面标志点 为保证在暗室内均匀布点，将电子经纬仪摆放在暗室中央。由于暗窜设计建立时，在馈源位置有标志线，用激光对点器置中仪器，将电子经纬仪置于标志线中心点上。将经纬仪调整到水平位置，锁死经纬仪垂直调整，偏转水平角，在暗室内均匀布点。通过经纬仪的望远镜观察，利用激光跟踪仪自带的附件反射靶标及磁性目标座，寻找水平等高点。将反射靶标的中心点移动到望远镜的十字中心线上，固定好发射靶标下的磁性目标座，此时目标座的位置可以作为建立水平面的参考点。均匀选取十个点，依次记为点Pl，P2，⋯⋯，P10。 （2）利用电子经纬仪布置水平线标志点和竖直线标志点 偏转经纬仪的水平角，松开经纬仪垂直调整机构，使其发出的激光点正好打在馈源位置朝着面板方向的标志线上，锁死水平调整机构，将水平角清零。偏转垂直角，在标志线上依次均匀布点，依次记为点Z1，Z2，Z3，Z4。松开水平调整机构，将水平角转动至90°，再次锁死水平调整机构，旋转经纬仪垂直调整机构，在暗室内依次均匀布点，依次记为点X1，X2，X3，X4。 （3）利用标志点建立暗室坐标系 由于激光跟踪测量的原理是利用靶标反射激光进行测量，在利用激光跟踪仪进行各标志点的坐标测量过程中，需将电子经纬仪移除。兼顾整体面板测量精度和馈源位置，将激光跟踪仪放置于面板与馈源中间离馈源大约1m的位置。建立的暗室坐标系与激光跟踪仪位置如图1所示。 图1 暗室坐标系与跟踪仪位置示意图 测量标志点Pl，P2，⋯⋯，P10的坐标，用这十个点拟合出一个平面P，将其法矢作为暗室坐标系的Y轴方向。由于地面不可能绝对平整，所以不能直接利用水平线和竖直线标志点直接进行直线拟合。将点Z1，Z2，Z3，Z4，X1，X2，X3，X4全部投影于平面P上，记为Z1p，Z2p，Z3p，Z4p，X1p，X2p，X3p，X4p。利用点Z1p，Z2p，Z3p，Z4p拟合出一条直线Z，同样，利用点X1p，X2p，X3p，X4p拟合出一条直线X。直线Z与直线X的交点作为暗室坐标系的原点，经过原点且与平面P法矢平行的直线作为暗室坐标系的Y轴，直线Z作为暗室坐标系的Z轴，按照右手坐标系的法则确立X轴。 2.1.2 装调坐标系 选取反射面板上的标志点进行坐标转换，从暗室坐标系获得装调坐标系，以指导整个紧缩场的装调。测量坐标系由暗室坐标系沿X，Y，Z方向平移可得。以悬挂基本到位的反射面板为基准，确定设计坐标系。面板的四个基准定位小孔依次为ABCD。通过坐标平移可以将暗室坐标系转换到设计坐标系，也就是紧缩场装调坐标系。装调坐标系与暗室坐标系位置，如图20所示。从而可以计算出从设计坐标系到暗室坐标系之间需要平移的量。于是，通过平移已经建立好的暗室坐标系，可以建立设计坐标系，即装调坐标系。 图2 反射面板上的参考点与坐标系平移   2.2 紧缩场的电气性能检测 在电气测试调整和验收阶段，都要对紧缩场静区场幅相分布进行测试。与一般天线测试和RCS测试不同，紧缩场静区场检测要求测试系统具有更高的机械定位精度和幅相测试精度，要求系统灵敏度更高，动态范围更大，稳定性和重复性更好。为了尽量避免外界因素对场测试产生干扰，紧缩场电气检测最好封闭式进行。 紧缩场性能鉴定方法有多种，国际上最通用的方法是探头扫描法，即用标准探头直接对紧缩场测试区准平面波场的幅度和相位进行测试评估，如图3所示。 图3探头扫描法 在理想平面波情况下，探头在静区平面波等相位面上探测到的场的幅度应该只呈理想锥削分布，相位恒定不变。实际工程上不可能做到这一点。根据具体应用不同，工程上对等相位面上的幅度和相位变化提出一定的考核指标。 在探头扫描法中需解决的关键技术问题包括：高精度、高稳定性、宽频带幅相测试系统设计和使用；高精度、高稳定性、多功能、低RCS平面扫描架设计和使用；局域网设计及相应测控软件包研制和开发等。 紧缩场电气性能检测系统主要由扫描架系统和微波幅相测试系统组成，扫描架系统可以控制检测探头的接收位置和姿态，微波幅相测试系统对探头接收信号进行幅度和相位测量。在大型紧缩场检测中，为避免外界因素对测试的影响，必须实现对收发端的自动控制。通过配备局域网，开发专门测试软件，可以实现该功能，从而进行正常测试。 由于紧缩场测试调整和验收周期很长，这就对测试系统的重复性和稳定性提出了高要求。测试系统稳定性和重复性主要由微波幅相测试系统、扫描架机械传动结构，以及地基的稳定性和重复性共同决定。   三  朗普达毫米波紧缩场测试系统LMD-CRTS-211-01