背景介绍
随着无线技术的进步，越来越多的消费类电子产品摆脱了传输线的束缚，无线设备逐渐进入了我们生活的方方面面，从近距离传输的蓝牙（ BlueTooth ）、无线终端设备通讯（ GSM/CDMA ）到无线局域网（ WiFi 802.11a / b/g/n ）、无线城域网（ WiMax ）等移动技术成了人们生活必不可少的通讯方式。
随着无线终端设备的大量使用，人们发现部分正使用 WiFi 技术的笔记本由于坐姿改变就导致无线局域网断开连接或数据传输速度迅速的衰落、正在使用蓝牙无线终端设备传输数据由于无线终端设备调整了方向就无法传输数据，这些现象引起了人们的广泛关注，为什么会引起这样的现象呢？人们把目光投向了射频性能测试中的整机辐射性能测试。辐射性能反映了无线终端设备的最终发射和接收性能，目前主要有两种方法对无线终端设备的辐射性能进行考察：一种是从天线的辐射性能进行判定，是目前较为传统的天线测试方法，称为无源测试；另一种是在特定微波暗室内，测试无线终端设备的辐射功率和接收灵敏度，称为有源测试。对无线设备进行测试的实验室一般称为天线实验室。
现有设备及其测试手段
现实世界里，空气中充满了各种无线信号，为了对无线终端设备的辐射性能进行完备、准确的测试与评价，必须建立与外界隔离的、不受外界影响的无线微波暗室。根据被测无线终端设备使用的频段选择暗室腔体的大小，与腔体中吸波材料的尺寸，上海软件中心建立的暗房（见图 1 ）长宽高分别为 7 、 4 、 4 ，这个腔体适合对频段为 700MHz~6GHz 的无线终端设备进行测试。
图 1. 上海软件中心天线实验室暗房示意图
无源测试侧重从终端设备天线的增益、效率、方向图等天线的辐射参数方面考察无线终端设备的辐射性能。参照《 IEEE Standard Test Procedures for Antennas(ANSI/IEEE Std 149-1979) 》与《 General Antenna Pattern Measurement Concept 》和《 Far Field Measurement & Substitution Method 》，我们使用大环法（ Great-circle cut method ）对天线进行远场测试，大环法测试示意图如下：
图 2. 大环法（ Great-circle cut method ）
在大环法中共有两个转轴，分别为θ轴与φ轴， EUT 需安装在转台中轴线与测量天线的中轴交点（如图 2 所示）。如果在恰当位置单独旋转任一个轴，则可测量出某一平面的 2D 方向图，如这两个轴按照规定的方法协同旋转，则可测出 3D 方向图。按照大环法的测试要求，我们提供了 3 维转台控制器、工业控制计算机、 Agilent PNA-L N5230 高性能矢量网络分析仪、接收天线，组成测试系统。系统如图 3 所示：
图 3 ：上海软件中心天线实验室结构图
在无源测试中测试误差主要来源于： 1 、暗室屏蔽、回波误差 2 、 EUT 对准误差 3 、转轴、夹具回波反射误差。
误差来源 1 ：我们通过场地校正基本将该误差降到可控范围内。
误差来源 2 ：我们通过安装两支分别与转台轴线重合、与测量天线中轴重合的激光发射器，它们打出的激光线相交于一点，此点即 EUT 的安装位置，通过这种方法尽量将测量位置误差降道可控范围内。
误差来源 3 ：需要更改转台上安装的夹具、转台支撑杆，将测量误差降到可控范围内。
目前天线实验室正在对误差来源 2 、 3 进行修正，以达到将测量误差降到可控的目的。完成该项工作后实验室就可以进行验收。
可提供的服务：
可测试产品：
天线
测试标准：
无特别规格 , 依照一般天线测试理论执行。
IEEE Standard Test Procedures for Antennas(ANSI/IEEE Std 149-1979)
测试项目： Pattern （场型）、 Gain （增益）、回损（ Return Loss ）
测试方法
CTIA Certification Program, OTA （ Cellular Telecommunications & Internet Association
该组织提出了 OTA 的测试方法，该方法目前成为手机有源测试标准。）
General Antenna Pattern Measurement Concept
Free Space Configuration, Great Circle Cut Method
Far Field Measurement & Substitution Method
实验室软硬件具体配置：
1. 测试仪表： Agilent N 5230A PNA 网络分析仪
2. 3D 转台： Theta Axis θ 轴（水平方向） ,Phi Axis Ф 轴 ( 垂直方向 ) 。由光纤控制，避
免引入电磁干扰。尺寸和承重可由客户指定。
3. 天线升降塔：手动控制，具有极向变换装置，材质为 FRP 。
4. 双通道控制器：同时控制 3D 转台 Theta AXis 及 Phi Axis, 光纤传输控制 GPIB 总线。
5. 号角天线两支：一支测试用，一支校正用。
6. 连接用的高频低损耗同轴电缆，低损 SMA 转接头。
7. Agilent 3D 测试软件一套。
对天线测试的一些思考：
如上所述， 无源测试虽然考虑了移动终端设备整机环境 ( 比如天线周围器件、开盖和闭盖 ) 对天线性能的影响，但天线与整机配合之后最终的辐射发射功率和接收灵敏度如何，从无源测试数据无法直接得知，测试数据不是很直观。有源测试则侧重从移动终端设备整机的发射功率和接收灵敏度方面考察移动终端设备的辐射性能。有源测试是在暗室中测试整机在三维空间各个方向的发射功率和接收灵敏度，更能直接地反映移动终端设备整机的辐射性能。 OTA(Over The Air) 测试（该测试介绍见附录 1 ）就属于有源测试。
现有的场地仅需添置“ PSA 高性能频谱分析仪”、“连续波发生器（ SI 实验室已购置）”，升级测试软件就可以实现对移动终端的有源测量。目前消费类无线设备方兴未艾，市场增长较快，而且每个无线设备皆要进行天线测试，昆山程智的实验室运行状态是日夜不停的，如果将天线实验室技术手段升级、经过恰当的认证，然后经过有效的市场推广，认为天线实验室的市场潜力是非常大的。
附录：有源测试 OTA 介绍
在特定微波暗室内，测试手机的辐射功率和接收灵敏度，称为有源测试。 OTA(Over The Air) 测试就属于有源测试
OTA 测试的目的
目前只有通过 FTA(Full Type Approval) 认证测试的手机型号才能上市销售，在 FTA 测试中，射频性能测试主要进行手机在电缆连接模式下的射频性能测试；至于手机整机的辐射发射和接收性能，在 FTA 测试中没有明确的规定 , 而 OTA 测试正好弥补 FTA 测试在这方面测试的不足。同时，终端生产厂家必须对所生产手机的辐射性能有清楚的了解，并通过各种措施提高手机辐射的发射和接收指标。如果手机辐射性能不好，将产生手机信号不好、语音通话质量差、容易掉线等多方面的问题，这也是客户投诉比较多的问题。
在手机通话时，由于人脑靠近手机天线，将降低手机的发射和接收性能，手机整机辐射的发射和接收性能都会降低。在手机研发过程中应定量测量人脑对手机的发射和接收性能的影响，进行优化设计，使发射和接收性能降低不能太大，即减少人体和天线的电磁耦合效应。
为考察手机的辐射性能，除考察手机天线的无源性能之外，整机的有源性能也是一个重要的考察方面。当前整机有源性能越来越受到终端厂商的重视，因此在手机辐射性能的考察中应将两种辐射性能综合起来考虑。目前终端天线厂商在研发中一般都要求天线供应商提供无源和有源测试报告。
OTA 测试及手机其他的主要参数
OTA 测试中的主要测试参数及相关计算在 OTA 测试中，辐射性能参数主要分为两类：接收参数和发射参数。
发射参数有 TRP 、 NHPRP ；接收参数有 TIS 、 NHPIS 。
TRP(Total Radiated Power) ：通过对整个辐射球面的发射功率进行面积分并取平均得到。它反映手机整机的发射功率情况，跟手机在传导情况下的发射功率和天线辐射性能有关。
NHPRP(Near Horizon Partial Radiated Power) ：反映在手机的 H 面附近天线的发射功率情况的参数。
TIS(Total Isotropic Sensitivity) ：反映在整个辐射球面手机接收灵敏度指标的情况。它反映了手机整机的接收灵敏度情况，跟手机的传导灵敏度和天线的辐射性能有关。
NHPIS(Near Horizon Partial Isotropic Sensitivity) ：反映手机在 H 面附近天线的接收灵敏度情况的参数。
对于手持终端， OTA 测试中还将考察终端在有模拟人头情况下的上述参数，比较在有无模拟人头情况下相关参数的变化情况。