芯耀
与非AI
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昨天被通知有一个做了五年的标准终于发布了。五年前，也恰好是我们开始学习5G终端传导射频标准（38.521-1）的时候，两个月前也终于告一段落。今天我们开始学习TS 38.561（UE TRP and TRS requirements and test methodologies for FR1），了解有关5G FR1终端的OTA测试要求和方法。相比于传导测试，OTA测试有很大的不同。
01、测试环境的不同
OTA测试的环境更加复杂，硬件成本、时间成本和人员成本也都大大增加。传导测试只需要仪表和射频线缆，外加一些功分器、环形器等器件。而OTA测试要准备的东西很多：
每一条背后都是一个庞大的产业链。
| 硬件 | FR1 OTA测试 | 传导测试 |
| OTA测试场地：远场、混响室等 | 需要 | 不需要 |
| 测试天线、建链天线等 | 需要 | 不需要 |
| 转台及其控制器、测试夹具等 | 需要 | 不需要 |
| Phantom（人体仿真模型） | 需要 | 不需要 |
| 测试仪表：综测仪、频谱仪、信号源等 | 需要 | 需要 |
| 射频电缆、功分器、环行器、开关等射频器件 | 部分需要 | 部分需要 |
主要说明一下测试场地和Phantom。
1. 测试场地：
在前面的学习中，我们陆续介绍过一些OTA场地，包括远场、紧缩场、混响室等。但对于FR1终端测试，更多使用的是远场而非紧缩场，原因是对于FR1频率的小型终端设备而言，满足条件的远场比紧缩场的造价更低，占地也更小。远场又分为单探头和多探头两种，分别如下所示：
单探头远场：
多探头远场：
混响室：混响室的相关内容更多在38.870中进行了介绍，对于TRP和TRS的测试，混响室具有独特的优势。
2. Phantom
终端的OTA测试与其他设备的OTA测试，很大的不同在于要考虑Phantom：人体模型。这里的人体模型是指终端在通话、浏览数据等使用场景中，由于必须要与人体进行接触，例如手、头、腕等部位，导致所要测量的TRP或TRS性能，相比于终端在自由空间中会发生变化，而必须考虑的一个因素。因此相关指标是在带有这些人体模型的情况下给出的。下面是一些模型的图片：
下图是Wide Grip Hand Phantom：宽手握姿模型，一般适用73～92 mm终端设备。
下图是PDA (Personal Digital Assistant) Grip Hand Phantom：PDA手握姿模型，适用≥56mm且≤72mm的终端设备。
下图是Forearm Phantom：前臂体模，用于腕戴 RedCap 终端。
另外还有针对NTN场景的终端手模型，与上面给出手模型的区别是：被测设备默认状态下，主屏幕与垂直轴（+z 轴）对齐，并可根据厂商声明，在默认姿态（即 0° 俯仰角）基础上设置俯仰倾角：-90º、-75º、-60º、-45º、-30º、-15º、0º、15º、30º、45º、60º、75º、90º ，若厂商未声明俯仰倾角，则采用默认姿态。
0° 俯仰角：
-90° 俯仰角：
+90° 俯仰角：
02、测试指标的不同
38.561核心就是讲终端的TRP和TRS测试，即功率和接收灵敏度。但传导测试的测试项非常之多，否则也不会持续5年的时间了。
TRP：Total Radiated PowerTRS：Total Radiated Sensitivity
同样是测发射功率和接收机灵敏度，但限值要求与传导有很大的不同。举个例子：
以下两个表分别是针对功率等级PC3和PC2的终端在部分频段，使用左手（HL）和右手（HR）模型的页面浏览场景下平均TRP指标要求。根据不同的UE大小尺寸（大于72mm即上面给出的宽手模型或小于等于72mm即上面给出的PDA手模型），又进行了指标的区分。
Table 6.2.1.1.1.5-1: Handheld PC3 UE TRP test requirements for NR FR1 bands in the hand phantom browsing position and the primary mechanical mode
| 频段 | 带宽
(MHz) |
模型场景 | Power Class 3 | |
| 平均TRP (dBm) | ||||
| UE宽度≤ 72mm | UE宽度 > 72mm | |||
| n1 | 15 | HL and HR | 12.1-TT | 11.6-TT |
| n3 | 20 | HL and HR | 11-TT | 11-TT |
| n5 | 15 | HL and HR | 10-TT | 10-TT |
| n7 | 15 | HL and HR | 11-TT | 11-TT |
| n8 | 15 | HL and HR | 10-TT | 10-TT |
| n28 | 20 | HL and HR | 10.5-TT | 10.5-TT |
| n41 | 100 | HL and HR | 9.5-TT | 9.5-TT |
| n78 | 100 | HL and HR | 10-TT | 10-TT |
Table 6.2.1.1.1.5-2: Handheld PC2 UE TRP test requirements for NR FR1 bands in the hand phantom browsing position and the primary mechanical mode
| 频段 | 带宽
(MHz) |
模型场景 | Power Class 2 | |
| 平均TRP (dBm) | ||||
| UE宽度 ≤ 72mm | UE宽度>72mm | |||
| n41 | 100 | HL and HR | 12.5-TT | 12.5-TT |
| n78 | 100 | HL and HR | 13-TT | 13-TT |
下表是TRP测试容限TT的值。可见与传导限值PC3 23dBm，PC2 26dBm的基准相比，TRP指标低了大约10dB以上。
Table 6.2.1.1.1.5-3: Test Tolerance (NR FR1 TRP)
| 频段 | Test Tolerance (dB) |
| n1 | 1.02 |
| n28 | 1.02 |
| n3 | 1.02 |
| n5 | 1.02 |
| n7 | 1.02 |
| n8 | 1.02 |
| n41 | 1.02 |
| n78 | 1.07 |
以下是TRS在头+手模型BHHL（Beside Head and Hand Left）和BHHR（Beside Head and Hand Right）测试场景下的指标要求。同样与传导灵敏度指标相差较大，例如：n1频段15MHz带宽下的传导灵敏度为-95dBm（2端口），比TRS指标严格了近8dB。
Table 7.2.1.2.1.5-1: Handheld FR1 TRS test requirement for NR FR1 bands in the beside head and hand phantom position and the primary mechanical mode
| 频段 | 带宽 (MHz) | 模型场景 | Power Class 3 and Power Class 2 | |
| 平均TRS (dBm) | ||||
| UE宽度≤ 72mm | UE宽度> 72mm | |||
| n1 | 15 | BHHL and BHHR | -87.5+TT | -87+TT |
| n3 | 20 | BHHL and BHHR | -84+TT | -84+TT |
| n5 | 15 | BHHL and BHHR | -80.6+TT | -80.6+TT |
| n7 | 15 | BHHL and BHHR | -85+TT | -85+TT |
| n8 | 15 | BHHL and BHHR | -80.6+TT | -80.6+TT |
| n28 | 20 | BHHL and BHHR | -80+TT | -80+TT |
| n41 | 100 | BHHL and BHHR | -79+TT | -79+TT |
| n78 | 100 | BHHL and BHHR | -80+TT | -80+TT |
Table 7.2.1.2.1.5-2: Test Tolerance (NR FR1 TRS)
| 频段 | Test Tolerance (dB) |
| n1 | 1.40 |
| n3 | 1.40 |
| n5 | 1.40 |
| n7 | 1.40 |
| n8 | 1.40 |
| n28 | 1.40 |
| n41 | 1.40 |
| n78 | 1.44 |
差异大的原因是什么呢？
一个是由于天线效率的影响，终端天线并不是理想的，它受到材质损耗、多频段以及空间限制等因素，无法将射频端口的全部能量100%地发送出去；
一个是由于终端外壳会带来一定的损耗；
一个是上面提到的，与终端接触的人体模型，会吸收电磁波，改变天线周围的电磁场分布，恶化失配，造成功率损失。
所以说传导射频测试是保证设备自身设计（除天线之外）的基本性能，而辐射射频性能测试才更能体现真实使用场景下的实际性能。
下一篇我们继续探讨测试方法的不同
