纳特通信直播课堂准时开启，首轮奉上电磁混响室测试方法专题介绍！

2021年下半年,纳特通信围绕系统测试栏目,特别开启线上直播研讨课堂活动,与更多业内人士分享技术干货,交流宝贵经验。

本期,纳特通信邀请到了中国信息通信研究院移动通信创新中心的任宇鑫老师,携手带来《混响室的测试方法与应用》专题介绍,详细为大家解读一直以来备受关注的混响室测试方法。

随着电子技术的不断进步,各种电子设备得到了广泛的应用,特别是无线通信技术的发展,5G的出现,为我们带来了方便快捷的生活方式。但是,这些电磁波和电子设备的使用,为我们也带来了另外一个问题,那就是电磁兼容(EMC),即评定产品质量的一个重要指标。

混响室作为一种电波暗室测试方法的替代方案,已经被IEC/TC77B 与CISPR/A纳入到EMC的基础标准中,成为IEC 61000-4-21,而EMC相关的产品类测试标准就是基于IEC 61000-4-21基础标准而制定的,此次任宇鑫老师指出的电磁混响室,既可以用于EMC领域的相关测试,也可以用于非EMC领域的研究。

#混响室的基本测试原理#

矩形腔体空间中加入激励,会在其中激发不同电场的模式,如TE(横电波)和TM(横磁波)。如果在腔体中存在一个金属物体,改变其位置或改变激励源位置,会造成TE波和TM波模态的改变,会激发多种模态如TExy,TMxy。所有的模态功率叠加时,就是激励源的发射功率(理想无损耗状态)。所以,尽可能多的激发模态,并进行统计平均,就能得到激励源发射功率。

详细信息可参见《Anechoic and Reverberation Chambers, Theory, Design, and Measurements》

混响室(Reverberation Chamber)主要由屏蔽腔体、搅拌器、场强收发设备(测试天线)等部分组成,形象地看待混响室原理,可理解成在全反射的封闭体内有一个能够向一个角度周辐射的发射光源,“光线”通过搅拌器和周围高反射屏蔽层反射,在特定的区域内形成亮度均匀的“ 均匀环境”。电磁波在搅拌器的扰动下,发射天线的电磁波在屏蔽室内不断搅动,经过设计会在特定接收区域内形成“ 统计均匀”的“场均匀区”。在这个区域内测试就如同屏蔽暗室内的“静区”。

# 混响室的优势体现 #

混响室电磁兼容测试技术是电磁测试技术思想方法上不断创新的结果,相比于传统的测试场地,混响室在工程造价、测量时间、安装便捷性、有效模拟复合场等许多方面优点突出,因此越来越多的国际标准接受混响室作为电磁兼容的测试场地。

在电磁兼容应用中,混响室最主要的优势体现在进行辐射抗扰度测试时,其能够利用较小的输入功率获得强辐射场,比利用电波暗室产生同样辐射场所需的功率更小,在功放的购置成本上有较大的优势。如果使用同样的功率放大器,在混响室内则可以产生更大的测试场强,这也是当下使用混响室进行高场强测试的主要原因,实现更高测试强度的主要手段。

近些年,混响室发展迅速,得到越来越多的关注,其实如果追溯,EMC混响室早在1960s就被美国军方列为辐射抗扰度等测试方法,2018年美国CTIA把混响室列为标准的大尺寸设备OTA测试方法,2019年混响室被写入3GPP TR37.843部分章节,成为认可的Sub6GHz AAS基站测试方法。

#混响室的应用#

现在国际上主要厂商都有采用混响室方法测试基站SUB6GHz OTA指标,国内的各终端厂商,如华为、OPPO、VIVO等,也分别有Sub6GHz混响室测试环境,像国家认证实验室更是具有多套混响室Sub6GHz终端测试环境。

即使目前混响室已经在家电通信测试、汽车通信测试系统,尤其是无人机测试、卫星辐射功率/杂散、机器通信稳定性/性能等领域受到了广泛的实践应用,但是同时,混响室也具备一些先天的缺陷,例如不能测量EUT的方向特性(无方向性测试)、不能任意控制信道环境、低频受限等。

作为专注服务于通信及无线通信测试领域近20年的资深企业代表,纳特通信认为,没有任何一种测试方法,能够完美取代其他所有测试方法;只有适合的测试方法,才是正确的选择。未来纳特通信将持续发挥自身技术优势,推动混响室测试技术的进一步普及以适应更多元、更复杂的电磁环境下的应用需求。

#纳特通信介绍#

南京纳特通信电子有限公司(纳特通信)成立于2004年,作为一家专注测试设备、装备系统及解决方案供应商,纳特通信以射频大功率技术产品为核心,开发电磁环境效应(E3)产业、5G通信系统测试产业、电子信息测量产业、医疗设备产业和大型科学实验装置产业等应用设备系统和工程业务。

目前,公司拥有200多名以研高、博士、硕士为主导的研发团队,凭借自主核心技术,成功打破国外垄断!主要产品包括加速器、医疗设备应用等固态功率源,频谱管理和干扰、大功率烧毁及高辐射场强系统,高功率微波系统,电磁兼容测试系统,无线通信测试系统等测试装备和应用系统。

一直以来,纳特通信秉承“精工精品、创新卓越”的理念,以“为客户创造价值”为工作准则,立志成为功率放大器及应用系统制造和解决方案供应商!