关于其波束成形行为测试被测设备的测试设备和方法与流程

本发明涉及关于被测设备的波束成形行为测试被测设备的测试设备和测试方法，所述被测设备发射多个波束。

背景技术：

通常，在采用多输入多输出(multipleinputmultipleoutput，mimo)系统(诸如长期演进(longtermevolution，lte)技术)的无线通信应用的数量日益增加的时期，对用于测试应用这种系统且因此发射多个波束的被测设备(特别关于它们的波束成形行为)的测试设备和测试方法的需求日益增长。

us2008/0056340a1公开了一种用于测试具有多个天线的无线设备的系统。在该背景下，在电波暗室中，多个天线被放置在被测设备周围。然而，根据所述公开，多个天线的使用是必须的，由于测试设备的复杂度增加和较高的材料消耗而不利地导致用于测试发射多个波束的被测设备的高成本。

因此，需要提供一种用于以最具有成本效益的方式测试发射多个波束的被测设备的测试设备和测试方法。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供一种用于关于被测设备的波束成形行为测试所述被测设备的测试设备，所述被测设备发射多个波束。所述测试设备包括：天线、分析单元以及多个反射器。此外，所述多个反射器中的每一个反射器都配置成将所述被测设备的所述多个波束中的至少一个波束反射至所述测试设备的所述天线。

有利地，所述反射器被平行地布置，这导致所述测试设备的复杂度较低，并因此导致更具成本效益的布置。

根据第一方面的第一优选实现方式，所述天线配置成同时或相继地接收所述多个波束并配置成为所述测试设备的所述分析单元提供由所述被测设备发射的所述多个波束。除此之外，所述分析单元配置成分析所述多个波束。有利地，关于所述多个波束中的每个波束，提供了公共时基，因此，能够以简单且最具成本效益的方式校准所述测试设备、或者所述测试设备的所述分析单元。

根据第一方面的另一优选实现方式，所述波束的数量等于所述反射器的数量。可替选地，所述波束的数量大于所述反射器的数量。有利地，将材料消耗减少至最低，这导致可能最低的成本。

根据第一方面的另一优选实现方式，所述测试设备、或者所述分析单元还包括下变频器，所述下变频器配置成在借助于所述分析单元分析所述多个波束之前，对所述多个波束中的每个波束的频率进行下变频。有利地，由于不需要昂贵的波导用以将所述天线连接到所述分析单元，所以进一步减小成本。

根据第一方面的另一优选实现方式，所述测试设备还包括多个吸收器，所述多个吸收器配置成将所述多个波束中的每个波束彼此分离。有利地，仅由所述被测设备发射的待被研究的波束达到所述测试设备的所述天线，这导致高度准确的测量。

根据第一方面的另一优选实现方式，所述吸收器的数量大于所述波束的数量。可替选地，所述吸收器的数量等于所述波束的数量。有利地，将材料消耗减少至最低，并且以最具有成本效益的方式使用吸收器。

根据第一方面的另一优选实现方式，所述测试设备还包括多个吸收器，所述多个吸收器配置成将所述多个波束中的一些波束以组为单位彼此分离。有利地，进一步减少材料的使用。

根据第一方面的另一优选实现方式，所述吸收器的数量小于所述波束的数量。有利地，以最具有成本效益的方式使用吸收器。

根据本发明的第二方面，提供一种用于关于被测设备的波束成形行为测试被测设备的测试方法，所述被测设备发射多个波束，所述测试方法包括以下步骤：借助于多个反射器将所述被测设备的所述多个波束中的至少一个波束反射到参考点，在所述参考点同时或相继地接收所述多个波束，以及分析所述多个波束。

有利地，所述反射器被平行地布置，这导致复杂度较低，并因此导致更具成本效益。

根据第二方面的第一优选实现方式，所述波束的数量等于所述反射器的数量。可替选地，所述波束的数量大于所述反射器的数量。有利地，将材料消耗减少至最低，这导致尽可能最低的成本。

根据第二方面的另一优选实现方式，在分析所述多个波束之前，对所述多个波束中的每个波束的频率进行下变频。有利地，由于不需要昂贵的波导，所以进一步减小成本。

根据第二方面的另一优选实现方式，借助于多个吸收器将所述多个波束中的每个波束彼此分离。

根据第二方面的另一优选实现方式，所述吸收器的数量大于所述波束的数量。可替选地，所述吸收器的数量等于所述波束的数量。有利地，将材料消耗减少至最低，并且以最具有成本效益的方式使用吸收器。

根据第二方面的另一优选实现方式，借助于多个吸收器将所述多个波束中的一些波束以组为单位彼此分离。有利地，进一步减少材料的使用。

根据第二方面的另一优选实现方式，所述吸收器的数量小于所述波束的数量。有利地，以最具有成本效益的方式使用吸收器。

附图说明

现在仅通过示例而非限制的方式参照附图进一步阐述本发明的示例性实施方式。附图中：

图1示出现有技术的示例性实施方式；

图2示出本发明的第一方面的示例性实施方式；

图3示出本发明的第一方面的分析单元的实施方式的细节；以及

图4示出本发明的第二方面的示例性实施方式的流程图。

具体实施方式

首先，说明现有技术的图1示出被测设备1，该被测设备1示例性地发射三个波束2a、2b、2c。借助于三个天线3a、3b、3c接收这些波束2a、2b、2c，然后借助于分析设备4分析这些波束2a、2b、2c。

在该背景下，根据现有技术，天线的数量必须至少与待研究的波束的数量一样大。除此之外，分析设备4必须提供多路复用器以在天线3a、天线3b、天线3c之间切换用以相继地分析波束2a、波束2b、波束2c，或者提供多个测量通道(在该示例性情况下为三个通道)，以便同时分析由被测设备1发射的波束2a、波束2b、波束2c。

显然，根据现有技术的测试发射多个波束的被测设备导致高成本，因为不仅需要多个天线，而且还需要与分析设备结合的多路复用器或者需要提供多个测量通道的更复杂的分析设备。

除此之外，并且还根据现有技术，特别是关于被测设备的高发射频率，昂贵的多个波导或者多个下变频器是必需的，以便将该多个天线与分析设备适当地连接，这进一步增加了成本。

因此，借助于本发明大大减少用于测试被测设备(特别是关于其波束成形行为)的成本，其示例性实施方式200由图2示出。

在根据图2的示例性情况下，被测设备1发射三个波束2a、2b、2c。然后借助于三个反射器23a、23b、23c将这些波束2a、2b、2c中的每个波束都反射到连接到分析单元27的仅一个天线26上。以这种方式，仅需要单个天线26，由于显著较低的材料消耗，这有利地节约了成本。

除此之外，分析单元27的复杂度能够尽可能低，因为既不需要多路复用器以在不同的天线之间切换，也不需要多个测量通道，这是由于单个天线26和单个测量通道完全足以用于测试被测设备1(特别是相对于其波束成形行为)的事实。

此外，特别在被测设备1的高发射频率的情况下，有利地仅需要单个波导或单个下变频器、和一个或两个模数转换器，以便将天线26适当地连接到分析单元27。这参照图3示出。

图3示出分析单元27的实施方式300的细节。输入端30提供输入信号、或者天线26的输出信号。然后借助于第一混频器31和由第一本地振荡器32提供的第一本地振荡器频率信号，将天线26的输出信号转换为中频信号。此外，将所述中频信号同时传递给第二混频器33和第三混频器35。然后借助于第二混频器33和由第二本地振荡器36提供的第二本地振荡器频率信号将该中频信号转换为同相信号，其中，借助于移相器34，第二本地振荡器频率信号在相位上被附加地移位了90度；以及同时借助于第三混频器35和没有在相位上被移位的所述第二本地振荡器频率信号将该中频信号转换为正交相位信号。之后，借助于第一模数转换器37将同相信号数字化，而借助于第二模数转换器38将正交相位信号数字化。

可以看到，特别是关于将复杂度和成本降至最低，特别有利的是，根据图3的布置300仅需要一次而不是n次，这是因为根据本发明，单个天线的使用是完全足以进行所需的测量。

此外，从图2中可以看出，由被测设备1发射的波束2a、波束2b、波束2c借助于吸收器25a、吸收器25b、吸收器25c、吸收器25d被有利地彼此分离。以这种方式，由于仅待被研究的期望的波束2a、波束2b、波束2c以预定义的方式到达天线26的事实，有利地不需要电波暗室，这进一步减小了成本。

除此之外且进一步有利地，反射器23a、反射器23b、反射器23c被平行地布置，这进一步降低了复杂度，并因此减小了成本。

此外，除了本发明的所有上述益处之外，应在此处指出的其它主要益处如下：

鉴于在测试期间有利的是没有切换时间，由于被测设备发射的多个波束甚至能够被同时接收的事实，最节省时间、并因此非常具有成本效益的单次激发是完全足以获得所期望的测量结果。

此外，关于由被测设备发射的多个波束中的每个波束，提供了公共时基(timebase)，这有利地导致测试设备能够以简单且最具成本效益的方式进行校准的事实。

进一步有利地，还能够关于多个波束中的每个波束研究波束转向的时间特性。

最后，图4示出本发明方法的流程图400。在第一步骤s40中，提供发射多个波束的被测设备。在第二步骤s41中，借助于多个反射器将被测设备的该多个波束中的至少一个波束反射到参考点。然后，在第三步骤s42中，在参考点处同时或相继地接收被测设备的该多个波束。除此之外，第四步骤s43涉及特别地关于被测设备的波束成形行为分析由被测设备发射的该多个波束。

尽管上文已描述了本发明的各种实施方式，但是应当理解，仅通过示例而非限制的方式呈现了这些实施方式。在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可以根据本文中的公开内容对所公开的实施方式进行多种修改。因此，本发明的宽度和范围不应当受上述实施方式中的任一实施方式限制。而是，本发明的范围应当根据所附权利要求及其等同物来限定。

尽管相对于一个或多个实现方式示出和描述了本发明，但是对于本领域的技术人员来说，在阅读并理解本说明书和附图之后，等同变型和修改将出现。另外，尽管可能已经相对于多个实现方式中的仅一个实现方式公开了本发明的特定特征，但是这类特征可以与其它实现方式的一个或多个其它特征组合，如对于任一给定或特定应用可以为预期的且有利的。