用于测试与车辆的无线通信的方法和装置与流程

本发明涉及一种用于在汽车应用中的无线通信的、新的紧凑且经济有效的测试室/装置。

背景

随着无线通信的发展，应用领域增加。现今，大部分人都有智能电话，并且越来越多的设备适合经由无线通信连接至互联网。最新的数字通信系统(如，LTE或4G)非常先进，既具有MIMO(多输入多输出)多端口天线技术，又具有OFDM(正交频分多路复用)。一个将快速增长的重要的新细分市场是与轿车、客车以及其他车辆(下文中以及通常将其称作汽车应用)的无线通信。目的通常为使乘客娱乐，但同样为了提供更安全地驾驶轿车的服务。在这个方面的一个重要的构想是在几年之内在世界的一些地方的道路上拥有无人驾驶车辆。

无线通信的发展运行越来越多先进的设备和服务，而这已经增加了对于测试它们的需求。具体来说，重要的是测试无线设备和它们在现实生活场景中的应用(所谓的路测)。然而，路测非常昂贵，并且因此存在对于在类似现实生活环境中进行相关测试的需求，通常将其称为空中下载(Over-The-Air)(OTA)测试，与通过线缆连接到设备的所谓的“传导”测试形成对比，从而既不包括环境也不包括天线。

测试天线和无线设备的经典方式是在消声室中。在消声室中，仅有一个在被测设备(DUT)上的入射波。这被称为视距(LOS)，并且来自于由到达角(AoA)给定的明确定义的方向。然而，现实生活环境通常是具有很多入射波的多路径环境，造成由于波之间的干扰的被称为衰落的信号变化。当存在很多波并且用户带着他的设备在多路径中移动时，出现了极其任意的衰落。这被称为瑞利衰落(Rayleigh fading)。

一种较新发展的测试方式是使用混响室(RC)。自2000年开始，RC已发展成在瑞利衰落期间进行OTA测试的准确且有用的手段。该测试最初仅包括所谓的天线效率的被动测量以及辐射功率的主动测量(Kildal的US7444264)。该过程后来根据在消声室中使用的被称为总全向灵敏度(TIS)的类似过程以及在连续衰落期间被称为平均衰落灵敏度(Kildal的US7286961)二者拓展到测量接收器灵敏度。通过适当的校正例程以及几个实用的改进，已进一步提高在RC中的OTA测试的准确度(Kildal和Orlenius的WO 12/171562)。

RC在其充分搅拌时模拟丰富全向多路径(rich isotropic multipath(RIMP))。这就是有可能进行可重复并且准确的测量的原因。然而，RC不能涉及所有的现实生活环境。为了完成测试，至少对于一些应用来说，涉及在有主要LOS贡献时的情况同样重要。这经常发生在这些状况下：

1.在当基站可见的开放环境中，诸如在农村。对于汽车的情况，这会

更经常地出现。

2.在其中有所谓的微基站的通常很大的房间内。

3.对于在机器之间的无线通信，被称为机器对机器(M2M)。

传统的消声室可用于在LOS条件下进行测试。然而，消声测试技术仅发展为用于测试具有窄定向波束的天线系统，并且然后需要准确地将天线定位在其装置中，从而同样处于测试中。然而，现代无线设备在不具有指向基站的高品质的定向窄波束的情况下工作。原因在于无线设备中的接收器非常灵敏。因此，现代无线设备上的天线具有相当宽的辐射图。事实上，辐射图也受用户以及他使用设备的方式(被称为用户统计数据)的影响很深。因此，传统的消声测试技术不适用于在无线设备经受LOS时测试它们。相反需要引入新的消声测试环境。因为AoA是随机的，因此不再存在对于在方向特性方面准确度的任何需求，因此相比于传统的测试环境可以便宜得多地制造这些新的测试环境。这一新的用于测试无线设备的消声测试环境在P.-S.Kildal、C.Orlenius、J.Carlsson于2012年7月在Proceedings of the IEEE的第100卷的No.7的第2145-2157页上发表的“OTA Testing in Multipath of Antennas and Wireless Devices with MIMO and OFDM”中引入，并被称作纯-LOS(pure-LOS)。这一概念在Kildal和J.Carlsson于2013年在瑞典的哥德堡的EuCAP 2013中发表的“New Approach to OTA Testing:RIMP and pure-LOS as Extreme Environments&a Hypothesis”中进行了进一步完善，其通过为具有随机AoA的、特定的纯-LOS环境引入术语随机-LOS(random-LOS)，以及通过引入将两个边缘环境(edge environments)RIMP和随机-LOS结合起来的现实生活假设。

将在RIMP和随机-LOS环境中的测试实现为所谓的吞吐量测试。吞吐量还可被容易地理解为借助于理想的所谓的阈值接收器的检测概率，参见P.S.Kildal、A.Hussain、X.Chen、C.Orlenius、A.J.T.Svensson、以及T.Eriksson于2011年10月在IEEE Antennas and Propagation Wireless Letters第10卷第1201-1204页上发表的“Threshold Receiver Model for Throughput of Wireless Devices with MIMO and Frequency Diversity Measured in Reverberation Chamber”。

通过引入理想阈值接收器，能够以简单且准确的方式对MIMO和OFDM的效果进行建模，参见A.Hussain和P.-S.Kildal于2013年在瑞典的哥德堡的EuCAP 2013中发表的“Study of OTA Throughput of 4G LTE Wireless Terminals for Different System Bandwidths and Coherence Bandwidths in Rich Isotropic Multipath”。MIMO和OFDM二者均在现代无线系统(如LTE/4G)中实现，以克服衰落的问题。没有MIMO和OFDM的话，由于衰落的干扰下降可导致过低以至无法被检测到的电平。因此，无线设备配备有多端口天线，其用于发送和接收信号以及以最优方式(被称为MIMO(多输入多输出)技术)将不同端口的信号合并。这一MIMO技术使得有可能以比以往高得多的检测概率(PoD)来发送单数据，因为衰落的问题部分地被消除了。通过使用另一种数字信号处理技术(OFDM)，可进一步改善衰落的影响。OFDM将信号分至多个子信道中，并在接收侧以最优方式(被称为最大比合并(MRC)或类似)再将其合并。还存在改善了性能的其他数字功能。迄今为止，仅在由混响室模拟的RIMP中完成了MIMO和OFDM功能的高品质测试。

现今，在非常大且昂贵的消声中进行了车辆的LOS测试。同样，在市场上可获得用于汽车EMC测试的RC。然而，这也是非常大且昂贵的。因此，存在对于改善的测试以及测量方法和装置的需求。具体来说，存在对于用于测试与车辆进行无线通信的、更经济有效的OTA室的需求，其相比于当前可获得的系统仍具有相似或甚至改善的测量质量。

发明概述

因此，本发明的目的是缓解上面讨论的问题，并且具体地引入了用于汽车应用的、新的紧凑且经济有效的测试室/装置，用于表征在RIMP和随机-LOS环境中的无线通信、设备和仪器，以及相应的测量/测试方法。

根据发明的第一个方面，提供了一种装置，用于测量布置在车辆(诸如轿车或客车)上或车辆中的被测设备的汽车应用中的空中下载(OTA)无线通信性能，其包括：在其中限定内腔的室，以及用于支撑车辆的平台，其中室适用于包围平台，其中平台是能够转动车辆的可旋转平台，并且其中室的地板是向内反射的且可选地覆盖有顶层以类似于沥青或其他路面罩面。

在本申请的上下文中，术语“被测设备”用于表明能够通过无线接口发送或接收电磁信号的任何类型的设备。具体来说，被测设备可以是移动电话或其他具有天线的无线终端，并且这些设备或者这些设备的一部分(诸如天线)既可安装至车辆、与车辆集成，又可由车辆的使用者或者其乘客携带。

本发明基于以下理念：用于与车辆(诸如轿车或客车)进行无线通信的现实生活环境是在自由空间(纯-LOS)的边缘环境和丰富全向多路径(RIMP)之间的某处。自由空间(纯-LOS)可在消声室中测量，而RIMP可在混响室(RC)中测量。此外，其基于以下理念：如果无线终端在RIMP和随机纯-LOS环境中运行良好，则无线终端同样将在现实生活环境中运行良好。因此，通过这些边缘环境的高效测量，在测试设施中，可减少乃至完全省去昂贵的路测。粗略估计，假如对于在一般情况下的手持智能电话和笔记本电脑，RIMP和随机-LOS的相对重要性是大约对于RIMP的80-90％，和对于随机-LOS的10-20％。对于车辆来说，情况将会大致相反，大约对于RIMP的20％，和对于随机-LOS的80％。因此，相比于对于其他常规用法而言，对于汽车应用来说，在随机-LOS中的测试重要得多。

再有，本发明基于以下理念：其还能够将PoD用作在随机-LOS环境中的性能的度量标准。本发明涉及在随机-LOS中测量PoD的方式，具体而言，该方式有益于完整的车辆(诸如轿车、卡车以及客车)的汽车测试。

本发明提供了两个用于测试与车辆进行无线通信的、非常经济有效的OTA室，其中一个室适用并且可用于在RIMP环境中进行测试，而另一个室适用并且可用于在随机-LOS环境中进行测试。然而，它们还可通过使用可互换部件被结合为一个室。另外，借助于本发明，相比于当前可用的系统中的测量质量，将得到类似甚至改善的测量质量。

借助于本发明可测量的空中下载(OTA)无线通信性能优选为下列的一项或几项：总辐射功率(TRP)、总全向灵敏度(TIS)、吞吐量、天线效率、平均衰落灵敏度、以及分集和MIMO增益。天线效率在此被用作效率的测量，利用该效率的测量天线将在其终端处所接收的广播频率功率转换为辐射功率。分集和MIMO增益在此被用作通过使用多个天线可得到的PoD中的改善的测量。

根据本发明，待测试的车辆被定位在可旋转平台上，可旋转平台优选可将轿车转动360°。转动可以由控制PC以与在US 7444264、US 7286961和WO 12/171562中使用的本身已知的平台搅拌相同的方式进行控制，所述文档由此通过引用将其整体并入。地板应当是向内反射的并且例如是金属或其他传导材料，但地板/金属能够额外地覆盖有某种物质以类似于沥青或其他路面罩面的顶层。

通过车辆在测量期间间歇地或连续地转动，已发现在室内得到了非常有效的搅拌和模式分布。

优选地，平台具有允许车辆在车轮滚动且发动机工作时进行测量的工具。由此，将提供额外的搅拌，而且，还将在甚至更现实的环境条件下进行测量，从而增加了测量的准确度和质量。

平台优选被布置可转动360°，并且在测量期间连续地或间歇地(即逐步地)被转动。

室可仅意图用于测量轿车，但也可用于测量客车和卡车以及其他类型的车辆。

轿车/车辆、或在其内的用户优选配备有用于无线通信的设备，诸如用于LTE/4G系统的设备，或者用于诸如WiFi、3G、2G、IEEE 802.11b/g/n(WiFi)、全球互联微波接入(WiMAX)的另一个通信系统的设备。设备也可安装在车辆中，或者甚至与车辆本身集成。

根据一组实施例，室是混响室(RC)。RC测试室在其结构、用途以及运行方面通常相当于在US 7444264、US 7286961和WO 12/171562中所论述的那些室，所述文档中的每个在此通过引入将其整体并入。混响室优选地具有向内反射材料的墙壁，使得墙壁反射电磁波，由此模拟多路径环境，并优选模拟丰富全向多路径(RIMP)环境；至少一个室天线被布置在腔中；以及测量仪器连接至被测设备和室天线以用于测量在它们之间的传输。

还优选的是，在室中形成的内室被完全屏蔽，在所有的墙壁和地板以及天花板上具有诸如金属的反射材料。

平台和在其上所支撑的车辆可在室中起到单独的机械搅拌器的作用。由于轿车、客车或其他车辆自身将充当机械搅拌器，因此不需要板体搅拌器。由于车辆的尺寸，本发明人已发现通过平台和在其上的车辆的转动得到的搅拌提供了如此高度的搅拌，以致于通常不会需要额外的模式搅拌。因此，室可免去任何其他的机械搅拌器。由此，测量装置的制造和运行均得到促进。然而，可选地，同样可使用这种额外的机械搅拌器。

装置还可包括防护物，防护物被布置为防止室天线和被测设备之间的直接视线，该防护物优选是金属。防护物可例如以在类似于WO 12/171562中论述的防护物的方式配置和布置。

天线可以是具有正交面的类型的天线，类似于在WO 12/171562中公开的天线。然而，优选地，天线是蝶形天线，例如类似于在PCT/SE2013/051130中论述的天线。通过使用这种的或类似的天线，提供了非常有用的极化搅拌并且也能够进行例如MIMO测量。

根据另一组实施例，室是随机-LOS室，其具有向内吸收的墙壁。优选地，随机-LOS室在所有的墙壁上具有吸收器使得墙壁吸收电磁波，由此模拟随机-LOS环境，至少一个室天线被布置在腔中；并且测量仪器连接至被测设备和室天线以用于测量在它们之间的传输。随机-LOS室在很大程度上与前面论述的RC室相似或相同，但除了随机-LOS室在墙壁上具有吸收器以及不存在围着天线的防护物以及室天线不同。这个室可制造为比前面论述的RC室近似同样小，或仅比前面论述的RC室稍大(由于吸收器)。

室优选为完全屏蔽的，在所有的墙壁和地板以及天花板上具有反射材料(诸如金属)，并且吸收器被设置在全部或大部分的反射墙或天花板上，但吸收器并不设置在地板上。地板优选是金属(或传导性的)，但金属可以被覆盖有某种物质以类似于沥青或其他路面罩面的顶层。

此外，室天线/测量天线优选被布置在室中，并优选被布置为垂直线性阵列天线。垂直线性阵列天线可以是双极化的，或者可以是并排定位的两个这类线性天线，一个线性天线用于两个正交极化之一。垂直线性阵列可被布置在室的一个角落中或沿着室的墙壁进行布置。

装置还优选包括分支分配/结合网，其将垂直线性阵列天线的多个端口连接到基站模拟器上的单一端口。因此，分支分配网的输出可被连接至起到基站模拟器作用的数字通信测试仪器。还可以具有在基站模拟器和基站之间的电子的所谓的信道模拟器，其提供了在测量期间改变时延展宽的机会。

线性阵列优选地包括多个宽带阵列元件。当轿车中的无线设备正在传输时，其显然强烈受到车辆本身影响的远场将是由分支分配/结合网的单一输出的信号电平给定的充分逼近(good approximation)。因此，通过转动轿车可得到在方位面中的不同的远场方向，并由此得到在水平面中的完整辐射图。此外，线性阵列可被倾斜以得到辐射图的不同的仰角。两个正交极化的垂直线性阵列将提供正交极化的辐射图。

可选地，可使用抛物柱面(pill-box)式天线。这一天线包括两个平行板体、在两个板体之间的弯曲的反射墙以及在弯曲的墙壁对面的细长孔。细长孔可被布置在侧平面之间，即在基本上平行于板体的主方向上发出或接收辐射。然而，可选地，细长孔可被布置在板体的一个中或在其延伸中，即在基本上垂直于这一板体的主方向上发出辐射。可设置供给或接收设备，诸如偶极天线、馈电喇叭等等，以便在侧平面之间且朝着弯曲的反射器将辐射发射到腔中和/或接收由所述弯曲的反射器反射的辐射。反射器优选地以抛物线弧的形状弯曲，使得来自供给设备的辐射在细长孔的上方将提供具有固定相的场分配。

重点要强调的是，在传统意义上，上述辐射图不需要非常准确，因为在此的目的是表征在随机-LOS中的MIMO性能。例如，除非两个线性阵列是正交的，否则现在不要求感测两个线性阵列的极化。此外，不需要非常准确地知道远场的角度以及低旁瓣电平。然而，优选地，在期望的角度范围内的所接收信号功率的累积分布函数是恰当的，并且仅在PoD的95-99％的电平上。PoD是具有所接收的信号高于基站模拟器的检测阈值的概率，使得95％的PoD意味着在期望角度范围内的电平的95％在检测阈值之上。PoD是传输功率电平的函数。以上解释是在无线设备正在传输时作出，但由于互异性该解释对于接收情况也将是类似的。以上解释也仅考虑到一个信号电平，即一个比特流的接收，然而在MIMO系统中，我们可采用在纯-LOS中共同定位的MIMO天线端口来传输多至2个比特流。因此，当在接收一个比特流的和两个比特流的PoD之间进行测量时，优选地进行区分。基站模拟器将自动测量吞吐量，其与由平台和线性阵列天线的倾斜所限定的角度变化范围上的PoD相同。因此，上面的论述仅用于解释为什么在本随机-LOS设定中所测量的PoD代表用于在轿车上的天线的远场中的测量。所期望的测量的角度范围通常在方位角上是0°至360°，在仰角上为0°至30°。90°仰角及与其接近的垂直方向对于汽车应用来说并不是有益的。这就是为什么在此能够在轿车之上仅采用线性阵列天线测量而不覆盖各方向的原因。

相比于当前可用的用于在车辆上测量的消声室和RC室，上面论述的两个测试室均可制造得非常小，但在吞吐量/PoD方面具有相同或改善的测量准确度。具体来说，现在提出的随机-LOS室可模拟在距离很远处的基站，测试处于随机-LOS中的MIMO，而不需要考虑位置角的准确度，产生在用于低仰角的随机-LOS中的CFD(累积分布函数)，并且不需要准确的旁瓣等等。类似地，新的RC室不需要搅拌器，由于通过车辆(轿车)获得的搅拌通常将会足够，极化搅拌(对于MIMO)将会是优良的，并且围着室天线的LOS-防护物将会是有益的。

相比于之前已知的室，该室的高度、长度和宽度可以非常小。之前已知的用于测量轿车的消声室通常将会要求室的尺寸具有25m的长度、15m的宽度以及10m的高度。作为比较，本发明的随机-LOS室对于相同情况通常会具有的尺寸是7m的长度、7m的宽度以及2.5m的高度。类似地，对于客车的测量室之前会是具有例如30m的长度、20m的宽度以及15m的高度的尺寸，然而利用本发明，尺寸可减少至例如16m的长度、16m的宽度以及4.6m的高度。

室的内腔的高度可在H+0.5m和H+3m的范围中，其中，H是室意图在其上测量的最高车辆的高度(当其位于可旋转平台上时)。例如，高度可以低至仅为车辆(轿车)高度+1m或以上。较低的高度使得室不太昂贵。

室的内腔的长度和宽度可均在L+1.5m和L+4m的范围中，其中，L是室意图在其上测量的最长车辆的长度(或者是车辆的宽度，应是较大的那个)。通常，房间地板尺寸在两个维度中均通常比车辆(轿车)长2m，但其也可以长于2m。当超出2m时，室的墙壁将在各处与车辆的任何部分距离1m以上。减少后的水平维度使得室不太昂贵。

装置还优选包括在室内的至少一个线性阵列天线。如已论述的，这样的方案特别适合于随机LOS室。

线性阵列天线的至少一个可包括几个被布置在彼此的顶部上的线性阵列部分。然后，几个线性阵列部分可被布置为直线排列。然而，几个线性阵列部分可以可选地被布置在弯曲的排列中，其在朝向平台的方向上从基部延伸，并且优选地至少部分地在平台上方延伸。借此，线性阵列天线将被弯曲到平台上的车辆中，并且还有可能在一定程度上在平台上的车辆的上方。借此，可获得更高效的测量和模拟，并且可将室制造得更加紧凑。

当配备有两个或更多个线性阵列天线时，所述线性阵列天线可围着平台分布。例如，能够使用两列、三列、四列或更多列的线性阵列天线。线性阵列天线优选位于平台的一侧处，例如在室墙壁附近沿着直线进行定位，或沿着平台一侧处的弧或半圆进行定位，一起形成了二维阵列，但它们也可围着整个平台分布。

装置还优选包括用于供给线性阵列的分配网。

当线性阵列天线包括被布置在弯曲的排列中的几个部分时，分配网优选包括用于线性阵列的非直线延伸的固定延迟线补偿，优选采用这样的方式：当嵌入平台上时，在分配网的端部处接收的电压代表天线的远场辐射图。

线性阵列天线可优选地向平台稍微倾斜以提供远场的不同的仰角。

当配备有至少两个线性阵列天线时，所述线性阵列天线还优选地以如下方式与分配网连接在一起：共用输出端口表示与处于一个方位角方向(取决于有轿车位于其上的平台的角度)和垂直方向(取决于阵列的向着车辆的倾斜角)的轿车上的天线系统的远场成比例的量。然而，线性阵列也可连接至分开的信道模拟器，或连接至共用信道模拟器上的不同的端口。在这种情况下，至少两个线性阵列天线围着平台分布，并且还优选为单独地进行校正。

当配备有至少两个线性阵列天线时，线性阵列天线还可围着平台以不同的方向角定位。由此，由于大型散射目标，其能够模拟在水平平面上的不同的到达角，或者能够模拟与围着车辆的在不同的方位角处定位的几个基站的连接。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于测量布置在车辆上或车辆中的被测设备的汽车应用中的空中下载(OTA)无线通信性能的方法，包括：

提供在其中限定内腔的室；

在内腔内布置车辆；以及

在测量期间间歇地(即逐步地)或连续地水平转动车辆的同时，测量空中下载无线通信性能。

由此，如以上论述的类似的实施例及优点是可行的。

方法还优选包括运行车辆，使得在所述测量期间车轮滚动并且发动机工作。

此外，车辆优选为在测量期间转动超出360°。

室既可以是混响室，由此模拟多路径环境，并优选模拟丰富全向多路径(RIMP)环境，或可以是具有向内吸收的墙壁的随机-LOS室。

参考此后描述的实施例，本发明的这些和其它的特征和优点在下面将更清晰。

附图简述

出于示例性目的，下面将参考在附图中示出的本发明的实施例，更详细地描述本发明，其中：

图1是根据本发明的一个实施例，显示了混响室装置的内部的侧面透视图；

图2是根据本发明的另一个实施例，显示了随机-LOS室装置的内部的侧面透视图；

图3是将要在图2的装置中使用的示例性天线和分布设施的示意图；

图4是在图2的装置中可用的天线的可选实施例；

图5是在图2的装置中可用的天线的另一个可选实施例；

图6a-c是示意性示出了多个实施例的顶视图，其中几个线性阵列天线在车辆/平台的一个或几个侧面上分布在平台周围；以及

图7示意性示出了包括多个部分的线性阵列天线的不同布置。

优选实施例的详细描述

在下面的详细描述中，将描述本发明的优选实施例。然而，应当理解的是，在各个实施例之间，不同实施例的特征是可替换的，并且除非具体指明的特征之外，不同实施例的特征可用不同的方式结合。虽然在下面的描述中，将阐述许多具体的细节以提供对本发明的更加透彻的理解，但对于本领域技术人员来说将显而易见的是，本发明可以在没有这些具体细节的情况下被实施。在其他情况下，没有详细描述众所周知的结构或功能，以面混淆本发明。

如在图1中示出的第一实施例中，装置包括混响室(RC)。混响室1具有向内反射的材料的墙壁，使得墙壁反射电磁波，由此模拟多路径环境，并优选地模拟丰富全向多路径(RIMP)环境。因此，在室中形成的内室优选为完全屏蔽的，在其所有墙壁和地板以及天花板上具有反射材料(诸如金属)。室的地板是向内反射的，但可选地覆盖有顶层，以类似于沥青或其他路面罩面。

此外，可旋转平台2被设置在室内并且被包围在内腔内。平台被布置成在其上支撑并转动车辆3(诸如轿车、客车或任何其他类型的车辆)。被测设备(DUT)被布置在车辆中或车辆上。被测设备可以例如是布置在轿车内并且具有外部安装的天线的通信设备。然而，其也可以是具有集成天线的并且在轿车内运行的通信设备，诸如移动电话、平板PC、计算机、或在轿车内运行的类似物品。

可旋转平台优选地能够完全(即，360°)地转动车辆。转动能够以与在US 7444264、US 7286961以及WO 12/171562中使用的本身已知的平台搅拌相同的方式来通过控制PC进行控制，使得在测量期间转动可间歇或连续地进行。优选地，平台也具有允许车辆在车轮滚动且发动机工作时进行测量的工具。为了这个目的，平台可例如包括可旋转的辊子，在辊子上支撑车轮。室可以意图仅用于测量轿车，但也可用于测量客车以及其他类型的车辆。通过车辆在测量期间间歇或连续地转动，已发现在室之内获得了模式分布的非常有效的搅拌。因此，在大部分情况下，不需要任何额外的模式搅拌器，但这样的可选的模式搅拌器可以选择性地设置。

此外，至少一个室天线4被设置在室的内腔内，其优选设置于固定位置处。例如，可将天线布置在内腔的一个或几个墙壁上。天线可以是电单级、螺旋形天线、微带天线或类似的小天线。例如，天线可以是在上面讨论的US 7444264和US 7286961中公开的任意类型的天线。

在优选实施例中，类似于在WO 12/171562中公开的天线，天线是具有正交面的类型。在这个实施例中，天线被布置在天线固定器上，天线固定器包括三个反射材料的表面，其中表面在相对于彼此成正交关系的平面中延伸，并且每个平面与其他平面背离。这些室天线对应于在前述的美国专利7444264和US 7286961中的所谓的墙壁天线，但不再要求将其固定于墙壁，而是将其固定在位于室的内侧的远离任何墙壁的任意位置的天线固定器。在另一个优选的可选实施例中，天线是多端口蝶形天线，例如类似于在PCT/SE2013/051130中讨论的天线。使用这种的或类似的天线提供了非常有用的极化搅拌，并且也能够进行例如MIMO测量。优选地，室天线被定位为与室的侧壁、地板以及顶板具有一定距离。优选地，与室的每个墙壁、地板以及顶板的这一距离超出了用于测试的频率的波长的1/2。

装置还可包括防护物5，其被布置以防止室天线和被测设备之间的直接视线，防护物优选是金属。防护物例如可以被配置且布置成类似于在WO 12/171562中所讨论的防护物。优选地，防护物被设计大小使得在室天线和被测设备之间的直接耦合被大大地减少，并且同时，防护物确实仅仅微微地减少了在室内的多模式分布。再有，防护物优选在宽度方向上具有非线性延伸，并优选为弯曲地或成角度地延伸，由此，防护物部分地围绕室天线。防护物优选被布置为与室天线具有一定距离，所述距离相当于用于测试的波长的至少1/2。

测量仪器6被无线地连接至被测设备，并经由线缆被连接至室天线，以用于测量它们之间的传输，并由此测量与被测设备的通信性能相关的一个或几个参数。测量仪器可被布置在内腔的外面，并通过线缆的方式连接至内腔。测量仪器优选包括例如由个人计算机等等上的专用软件实现的分析工具，并例如可包括可商购的测量仪器(诸如网络分析器或者频谱分析器等等)，以用于确定在天线之间的传输功率。另外地或可选地，测量仪器可包括基站模拟器。

在另一个实施例中，如图2所示，室是随机-LOS室1’，其具有向内吸收的墙壁。随机-LOS室与前面讨论的RC室基本上相同，但这一个室在墙壁上具有吸收器，如图2中所见。这个室可以被制成与RC室大约同样小，或者仅稍微大一些。随机-LOS室在大部分墙壁上(并且优选为所有墙壁上)具有吸收器，使得墙壁吸收电磁波，由此模拟随机-LOS环境。在室中形成的内室优选为完全屏蔽的，在所有墙壁和地板以及天花板上具有反射材料(诸如金属)，并且具有设置在所有或大部分墙壁和天花板上的吸收器，但吸收器并不设置在地板上。地板优选是金属(或导电的)，但金属可以覆盖有某种物质以类似于沥青或其他路面罩面的顶层。

随机-LOS室很大程度上类似于或等同于前述的RC室，并且例如具有用于支撑车辆3的可旋转平台2，其以与如以上关于RC室的实施例所讨论的相同的方式建造和运行。

此外，室天线/测量天线4’优选地被布置在室中，并优选布置为垂直线性阵列天线。垂直线性阵列天线可以是双极化的，或者可存在两个正交极化线性阵列，其并排定位并且例如被布置在室的一个角落中或沿着室的墙壁布置。垂直线性阵列包括在线性方向上等距地布置的多个天线元件4a。

如在图3中最佳所见，装置还优选包括两个分支分配网7，其将用于每个极化的垂直线性阵列元件连接至测量仪器的两个端口中的每个端口，在此示为基站模拟器6a以及诸如PC的控制器6b。分支分布/结合网优选包括多个分支连接，其将基站模拟器6a的输出/输入分为多个连接于天线元件4a的等同馈送的输入/输出。在所示出的示例中，分支分布/结合网具有第一分支连接，其将线路分为两条；还具有两个第二分支连接，其将两条线路分为四条；并且还具有四个第三分支连接，其将四条线路分为八条。然而，其他分支布置(例如，使用分支成三条，使用或多或少的几层分支连接等等)是可行的。这一固定分布布置十分有效的提供了在线性阵列和基站模拟器之间的接口，并且同样是非常经济有效。

线性阵列4’优选包括多个宽频阵列元件。在线性阵列的方向上的远场辐射图是由阵列的元件的公共输出给定的充分逼近。在方位面中的不同的远场方向可通过转动轿车来获得。此外，线性阵列在垂直面中可以是可倾斜的，以便采取不同的倾斜角。例如，线性阵列可以是可倾斜的，以便采取相对于水平面/底平面在60°-90°的范围中，或者在70°-90°的范围中的角度。正常的非倾斜的位置将会是90度，并且少于90°的倾斜相当于线性阵列向着轿车的方向倾斜。线性阵列的高度也可被改变以便找到用于测量远场PoD的最佳高度。这一最优高度将取决于车辆上的无线设备的天线的位置以及车辆的高度。通过模拟可找到最优高度，作为测量设施的详细设计的一部分。

可选地，可使用抛物柱面式的天线8。在图4和图5中示意性示出这种天线。这一天线优选包括两个优选是金属的平行的板体81、82，在其之间形成了腔并且在平行的板体81、82之间形成了细长孔87。弯曲的反射器83被布置在细长孔87的对面。弯曲的反射器优选被布置为圆柱形墙壁的一部分并且具有抛物线弧的形式。供给或接收设备84(诸如偶极天线、馈电喇叭等等)可被布置以向着弯曲的反射器发出辐射和/或接收由所述弯曲的反射器所反射的辐射。供给或接收设备还可以以矩形波导等的形式提供，进入形成在平行的板体之间的腔中。供给或接收设备优选被定位于抛物线反射墙的焦点处。

细长孔被布置在平行的板体之间，并且在基本上平行于板体的主方向上发出辐射，如图4中所示。

然而，可选地，细长孔87’可被布置在侧墙的一个中，或侧墙的一个的延伸中，并因此在基本上垂直于这个板体的主方向上发出辐射。图5中示出这种实施例。额外的斜向的墙壁86还可被设置以通过孔将辐射反射到腔中和/或将辐射从腔中反射出去。相比于图4的天线解决方案，图5的天线解决方案能够更容易地且以更少的空间要求来布置。远离细长孔的、暴露于室的内部的天线的外部的任意部分优选地覆盖有吸收性材料。

细长孔优选为矩形，并优选地具有与先前讨论的线性阵列的室中基本上相同的总尺寸、定向和位置。平行板体波导优选地激励具有固定相的孔。为了这个目的，在两个平行板体之间的间隔优选为小于半波长。细长孔还可沿着其侧面设置有纵向的沟或槽，优选为在每一侧上设置一个或两个，以便将辐射图引导向车辆。

与用于汽车应用等等的常规消声室相比，以上关于图1所讨论的混响室的尺寸可被非常有限地保持。此外，关于图2所讨论的随机-LOS室的尺寸可以同样小，或只稍大。与车辆在各个方向上分开的尺寸可以低至仅1m，即，对于最大的车辆的高度室期望在高度方向上+1m，且对于最大的车辆的长度室期望在宽度和长度方向上+2m。这在图1和图2中通过示意性箭头示出。

以上讨论的线性阵列天线特别适合于随机LOS室，但也可用于其他类型的室。

室可配备有多于一个的线性阵列天线，或配备有多列的线性阵列天线。图6中示出了这种实施例。在这些实施例中，配备了四个线性阵列天线4’。然而，可使用两个或三个线性阵列天线来替代，或者使用多于四个线性阵列天线，诸如五个或六个或者更多个。如在图6a和图6b的实施例中一样，线性阵列天线优选位于平台2的一侧上。在图6a的实施例中，沿着(以虚线显示的)室的一侧布置天线。在图6b的实施例中，天线沿着弧或半圆而布置，弧或半圆沿着平台的一部分延伸。然而，如在图6c的实施例中，天线还可围着平台平均分布。

线性阵列天线中的至少一个还可以是倾斜的以采取相比于其他天线朝着平台向前的不同的角度，由此提供了远场的不同的仰角。

此外，线性阵列天线通过使用线缆和功率分配器的分配网优选连接于一个基站模拟器或信道模拟器，但它们也可连接于不同的基站模拟器或信道模拟器，或可连接于共用信道模拟器上不同的端口，并且在这种情况下，它们优选围着平台分布且单独进行校正。

再有，线性阵列天线可围着平台位于不同的方位角处。

无论是否使用一个或几个线性阵列天线，线性阵列天线可有利地包括几部分。图7中示出了这种布置的不同实施例，其中图7a示出具有在彼此的顶上的直线排列中布置的三个部分的实施例。图7b示出其中线性阵列采取为弯曲排列的实施例，其中各个部分循序地向着平台倾斜，由此呈现弯曲的排列。图7c示出了另一个弯曲的排列，其中线性阵列天线采取为弧的形状。虽然这些示例显示了三个部分，但是也可使用更多或更少的部分。

为了供给弯曲的排列中的不同的部分，分配网优选包括用于线性阵列的非直线延伸的固定延迟线补偿，优选采用这样的方式：当天线嵌入平台上时，在分配网的端部接收的电压代表天线的远场辐射图。

对于校正，参考天线(未示出)还可被设置在室中。用于在RC中测试的矫正利用室中的车辆完成，并且校正天线例如可以位于轿车的顶部上，或在平台上轿车的旁边。在随机-LOS的情况中，参考天线的位置优选使得不存在由轿车造成的阻碍，并优选在不存在轿车时完成。当平台连续或逐步地转动时完成校正。

现在已参考具体实施例描述了本发明。然而，通信系统的几处变化是可行的。例如，不考虑实际原因，室优选是矩形形状的。然而，容易意识到也可使用其他的形状，诸如具有平的地板和天花板以及具有形成了圆、椭圆或多边形的水平横截面的垂直墙壁。此外，在被测设备和室天线/测量天线之间的通信可以在任何一个或两个方向上。因此，每个天线被布置以用于发送或接收，或二者兼有。此外，即使已将混响室和随机-LOS室描述为两种不同的室，但也有可能将这些室结合为一体，例如，当室将要用作随机-LOS室时通过使用可拆卸吸收元件来覆盖墙壁和天花板，并在室将要用作混响室时将可拆卸吸收元件卸下。再有，在前面所讨论的各个特征可以采用各种方式结合。随机-LOS的情况的实施例描述了具有分配/结合网的线性阵列天线。可以想到的是，这个分配网还可以通过具有DA/AD转换器以及连接至线性阵列的每个端口的发送/接收放大器来数字化实现。然后，振幅和相位可以数字化地控制，使得线性阵列的机械倾斜将不必要。这样的和其他的明显的修改必须被考虑为在本发明的范围内，如其通过附带的权利要求书所限定。应注意，上面提到的实施例说明而不是限制本发明，并且本领域中的技术人员将能够设计很多可选的实施例而不偏离所附权利要求的范围。在权利要求中，放置在括号之间的任何参考符号不应被解释为限制权利要求。相比于在权利要求中列出的元件或步骤，词语“包括”并不排除其它元件或步骤的存在。元件前面的词语“一个(a)”或“一个(an)”并不排除存在多个这种元件。另外，单一单元可执行权利要求中记载的多个工具的功能。