LTE移動終端天線技術及測試方式研究

摘要：當前在無線通訊技術不斷發展的背景之下，無線移動終端已經被廣泛應用。新通信系統正在不斷追求較高的數據傳輸速率，同時信息容量也正在逐漸增加。2013年底，我國政府已經正式向中國移動、中國聯通以及中國電信等發布TD-LTE，這進一步推動了中國LTE的發展。本文主要針對LTE移動終端天線技術及測試方式展開深入的研究，旨在推動我國移動通訊技術更好的發展。

關鍵詞：LTE 移動終端 測試方式

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）10-0035-01

商用的LTE移動終端必須要確保能夠與多模多頻的需求相滿足，同時天線也需要滿足寬帶化與小型化方面的要求。一般而言，LTE移動終端需要有內置的天線，并且要有兩個以上的接收天線，使其擁有多通道RF接收信號處理能力，從而為LTE移動終端天線技術更好的應用提供有力的保障。但是在應用LTE移動終端天線技術的過程中，需要選擇正確的測試方式，只有這樣才能夠將LTE移動終端天線技術作用充分發揮出來。

1 LTE移動終端天線技術探究

當前MIMO多天線技術已經成為提升數據速率的核心特征.MIMO主要指多輸入多輸出技術，換言之在無線通信系統接收端以及發射端配置多個合理的天線端口，通過這些天線端口能夠創造出更多的空間信道，多個信道有多個信息流經，并且能夠在同一頻帶內同時的將其傳輸出來，最終達到增加系統容量的目標。LTE移動終端天線技術主要包括以下幾點，即：

1.1 分集性能

在3G系統中，終端分集接收是其中最為主要的技術。終端分集主要在信號衰落的背景之下，通過提升以及合并多路接收信號提升信噪比與通信質量，尤其適用于在低信噪比環境中使用[1]。一般而言，常用的分集算法主要包括選擇是合并、等增益合并以及最大化合并等等，通常分集性能的體現需要通過分集增益來表達。實踐表明，分集增益與天線之間存在著一定的關聯，天線之間存在越小的相關性，那么分集增益便會越高。

1.2 天線平衡性與隔離度

MIM空間復用技術主要通過發送并行空間的獨立數據流提升信道的容量。終端接收期間，MIMO空間服復用技術在使用過程中，常常受到天線因素等限制，影響其正常功能的發揮。其原因在于，通過MIMO天線系統要求各天線擁有平衡射頻以及電磁性能、低互耦性能。通常天線間互耦物理機制包括：天線輻射進場直接耦合、地板電流耦合以及天線激勵表面波耦合這三種。其中天線互耦的衡量主要通過隔離度指標實施相應的衡量工作，在測定實際數值的過程中，主要通過S12或者S21參數進行測定。另外，在衡量天線的平衡性的過程中，可以由各個天線指標之間的差值進行相應的衡量。

1.3 載波聚合

在LTE-Advanced中，載波聚合是其中最為關鍵的技術之一。載波聚合主要將多個載波聚合成一個較寬的頻譜，或者聚合不連續的頻譜碎片，確保最大化的支持100MHz傳輸帶寬，從而提升數據傳輸的速率，并有效利用運營商的頻段資源。將聚合載波位置作為重要依據，能夠將其分為三種方式，即同帶連續聚合、同帶非連續聚合以及異帶非連續聚合。

載波聚合技術的應用，不僅給天線設計增添了難度，同時測試工作也出現了新的難度。對于發射性能，終端所有天線端口發射功率的總和便是載波聚合。對SAR指標以及多載波傳輸系統性能需求進行充分的考慮，對LTE-Advanced終端總最大發射功率需求進行充分的考慮，確保LTE終端保持一致[2]。對于接受性能，需要高度關注載波聚合技術應用所帶來的靈敏度損失。實際上，同帶載波聚合會引發發射、接收信號的間距縮小，這導致接受部分的噪聲增加，影響整體信號接收效果；除此之外，對于異帶載波聚合而言，不同頻帶之間在信號加保護帶寬方面已經不再遵從以往的方式，但是頻帶的上行信號領導、諧波等會發生變化，這將給信號傳輸帶來新的干擾，最終整個信號質量都將下降。

2 LTE移動終端天線技術測試方式研究

LTE移動終端天線技術測試極為重要，所應用的測試方式必須與相關規定標準要求相符合。 LTE終端的TRP以及TIS測試方法依舊采用傳統的3G終端SISO OTA測試方式。

2.1 天線隔離度測試

要消除天線隔離度給環境帶來的影響，便需要將全波暗室進行全方位的測量。具體而言，首先需要將矢量網絡測試儀的雙端口校準待測兩天線的端口連接帶鐵氧體扼流環的射頻線。之后需要通過射頻長線與P1/P2端口相連接，而非測試天線端口則需要連接到50 Ohm匹配負載，利用矢網對S21參數進行詳細的測量。

2.2 分集與MIMO接收測試

為了能夠給終端分集接收性能提供有力的保障，有工作人員建議主副天線之間的差異最好在6dB之間[3]。實際的測試過程中，可以利用混響暗室對無源下主副天線的分集增益進行直接的測量?；祉懓凳抑饕M終端天線實際真實電磁信道環境，其使用效果更佳明顯。除此之外，還需要做好LTE多模多頻終端互擾測試工作，實際上LTE多模多頻終端模式中還存在較多的問題，相關工作人員必須通過相應測試工作解決這些問題。

3 結語

如今伴隨科技的不斷發展，無線通信技術發展速度逐漸加快。本文主要著手于兩個重要方面，第一方面探究了LTE移動終端天線技術，第二方面研究了LTE移動終端天線技術測試方式。在分析中明確，LTE移動終端天線技術在當前無線通訊技術中占據著極為重要的地位，該技術在使用過程中需要采用相應的技術測量方式進行測量，只有這樣，才能夠將其功能有效發揮出來，最終實現提升通信質量的目標。

參考文獻

[1]龔純斌.LTE移動終端的雙天線及其應用研究[D].廈門大學，2013.

[2]李偉業.移動終端中的多頻段天線與MIMO天線設計[D].西南交通大學，2015.

[3]劉平安.移動終端小型化MIMO天線的去耦合研究[D].西安電子科技大學，2013.

收稿日期：2016-08-30

作者簡介：伍爽（1988—），男，四川都江堰人，碩士，講師，研究方向：信號分析與測試。