Bluetooth-TRP- und -TIS-Messungen zusammen in weniger als drei Minuten pro Kanal
Schneller und realitätsnaher Antennentest
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
MVKs brechen den Geschwindigkeitsrekord
Geschwindigkeitsrekord
Betreibt man Geräte in der Nähe des menschlichen Körpers, hat das Auswirkungen auf die Effizienz der Antennen: Ein Teil der Leistung wird vom Menschen absorbiert, zudem verändern sich die Abstrahlcharakteristik und die Resonanzfrequenz. »Solche Messungen lassen sich schnell und einfach in einer MVK durchführen«, erläutert Dr. Fleischmann. »Ihr größter Vorteil: Die menschlichen Versuchspersonen können sich samt der zu vermessenden Antennen bewegen. Statt die Messung zu stören, steigern solche Bewegungen die Messgenauigkeit sogar zusätzlich. In einer echofreien Kammer hingegen müssten die Probanden absolut still stehen. Weil das in der Praxis kaum möglich ist, leiden Messungen dort unter den unvermeidlichen Bewegungen der Testpersonen.«
Die Genauigkeit der Messergebnisse hängt natürlich von der Ausstattung des Anwenders ab – beispielhafte Untersuchungen geben aber einen Eindruck von der Leistungsfähigkeit der Echokammer »Bluetest HP« (High Performance): So ließ sich der Strahlungswirkungsgrad einer Antenne innerhalb einer Minute mit einer Standardabweichung von nur 0,5 dB und einer Frequenzauflösung von weniger als 5 MHz bestimmen. Ebenfalls innerhalb einer Minute wurde die TRP (Total Radiated Power) gemessen – mit einer Standardabweichung von 0,5 dB und für einen Kanal. Für die Messung der Empfängerempfindlichkeit (TIS = Total Isotropic Sensitivity) für einen Kanal benötigte das Gerät rund fünf Minuten. Die Standardabweichung lag hier bei einem dB.
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| Art der Messung | Dauer in MVK | Dauer in echofreier Kammer |
|---|---|---|
| TIS | 10 Minuten | 10 Minuten |
| TRP | 1 Minute | 15 Minuten |
| Diversity Gain (MIMO) | 1 Minute | Messung nicht möglich |
Tabelle 1: Vergleich einiger Messzeiten in einer MVK und einer echofreien Kammer bei vergleichbarer Genauigkeit.
»Am Beispiel der TIS-Messung zeigen sich auch die Unterschiede zwischen echofreien und Modenverwirbelungskammern«, so Dr. Fleischmann. »In der echofreien Kammer erhält der Empfänger immer nur Signale aus einer einzigen Richtung. Um die gesamte Leistung zu ermitteln, müssen zahlreiche Messungen unter den verschiedensten Azimut- und Elevationswinkeln durchgeführt werden, was viel Zeit kostet. In der MVK werden hingegen mehr als 160 ebene Wellen gleichzeitig generiert, die aus allen Richtungen zugleich an der Antenne eintreffen.« Wegen der Interferenzen dieser Wellen müssen zahlreiche Messungen mit unterschiedlichen Positionen der Mode Stirrer und des DUT durchgeführt werden, was dennoch wesentlich schneller abläuft als die Messung in einer echofreien Kammer. Das Feld, das die Antenne in der MVK »sieht«, kommt aus allen Richtungen des Raumes gleichzeitig – auch bekannt als »independent identically distributed« (iid) oder »Rayleigh-Verteilung«. Das entspricht exakt der Situation, in der die Geräte später meist betrieben werden, etwa in Städten oder innerhalb von Gebäuden.
»Bluetest bietet für die Messung von TRP und TIS bei Bluetooth-Geräten die schnellsten auf dem Markt verfügbaren Tests an«, unterstreicht Dr. Fleischmann. »TRP und TIS können gemeinsam in weniger als drei Minuten pro Kanal gemessen werden. In einer echofreien Kammer würde alleine die TIS-Messung rund 60 Minuten pro Kanal dauern.« In Punkto Genauigkeit stehen die MVKs den echofreien Kammern dabei in nichts nach, wie ein Vergleich von Messergebnissen der Antennen-Rückflussdämpfung zeigt. Für verschiedene Antennentypen liefern beide Verfahren nahezu übereinstimmende Ergebnisse: Sie weichen bei der MVK von Bluetest um maximal 0,5 dB von den Resultaten einer sehr großen echofreien Kammer ab.
- Schneller und realitätsnaher Antennentest
- MVKs brechen den Geschwindigkeitsrekord
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