手機(jī)的無(wú)源測(cè)試和有源測(cè)試
OTA(Over The Air 在空氣中測(cè)試性能，與傳導(dǎo)測(cè)試相對(duì)應(yīng)，屬三維測(cè)試)。
當(dāng)前在手機(jī)射頻性能測(cè)試中越來(lái)越關(guān)注整機(jī)輻射性能的測(cè)試，這種輻射性能反映了手機(jī)的最終發(fā)射和接收性能。目前主要有兩種方法對(duì)手機(jī)的輻射性能進(jìn)行考察：一種是從天線的輻射性能進(jìn)行判定，是目前較為傳統(tǒng)的天線測(cè)試方法，稱為無(wú)源測(cè)試；另一種是在特定微波暗室內(nèi)，測(cè)試手機(jī)的輻射功率和接收靈敏度，稱為有源測(cè)試。
無(wú)源測(cè)試側(cè)重從手機(jī)天線的增益、效率、方向圖等天線的輻射參數(shù)方面考察手機(jī)的輻射性能。無(wú)源測(cè)試雖然考慮了整機(jī)環(huán)境(比如天線周圍器件、開蓋和閉蓋)對(duì)天線性能的影響，但天線與整機(jī)配合之后最終的輻射發(fā)射功率和接收靈敏度如何，從無(wú)源測(cè)試數(shù)據(jù)無(wú)法直接得知，測(cè)試數(shù)據(jù)不是很直觀。
有源測(cè)試則側(cè)重從手機(jī)整機(jī)的發(fā)射功率和接收靈敏度方面考察手機(jī)的輻射性能。有源測(cè)試是在特定的微波暗室中測(cè)試整機(jī)在三維空間各個(gè)方向的發(fā)射功率和接收靈敏度，更能直接地反映手機(jī)整機(jī)的輻射性能。
CTIA(Cellular Telecommunication and Internet Association)制定了OTA(Over The Air)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。OTA 測(cè)試著重進(jìn)行整機(jī)輻射性能方面的測(cè)試，并逐漸成為手機(jī)廠商重視和認(rèn)可的測(cè)試項(xiàng)目。
OTA 測(cè)試的目的
目前只有通過(guò)FTA(Full Type Approval)認(rèn)證測(cè)試的手機(jī)型號(hào)才能上市銷售，在FTA 測(cè)試中，射頻性能測(cè)試主要進(jìn)行手機(jī)在電纜連接模式下的射頻性能測(cè)試；至于手機(jī)整機(jī)的輻射發(fā)射和接收性能，在FTA 測(cè)試中沒(méi)有明確的規(guī)定,而OTA 測(cè)試正好彌補(bǔ)FTA 測(cè)試在這方面測(cè)試的不足。同時(shí)，終端生產(chǎn)廠家必須對(duì)所生產(chǎn)手機(jī)的輻射性能有清楚的了解，并通過(guò)各種措施提高手機(jī)輻射的發(fā)射和接收指標(biāo)。如果手機(jī)輻射性能不好，將產(chǎn)生手機(jī)信號(hào)不好、語(yǔ)音通話質(zhì)量差、容易掉線等多方面的問(wèn)題，這也是客戶投訴比較多的問(wèn)題。
在手機(jī)通話時(shí)，由于人腦靠近手機(jī)天線，將降低手機(jī)的發(fā)射和接收性能，手機(jī)整機(jī)輻射的發(fā)射和接收性能都會(huì)降低。在手機(jī)研發(fā)過(guò)程中應(yīng)定量測(cè)量人腦對(duì)手機(jī)的發(fā)射和接收性能的影響，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使發(fā)射和接收性能降低不能太大，即減少人體和天線的電磁耦合效應(yīng)。
為考察手機(jī)的輻射性能，除考察手機(jī)天線的無(wú)源性能之外，整機(jī)的有源性能也是一個(gè)重要的考察方面。當(dāng)前整機(jī)有源性能越來(lái)越受到終端廠商的重視，因此在手機(jī)輻射性能的考察中應(yīng)將兩種輻射性能綜合起來(lái)考慮。目前終端天線廠商在研發(fā)中一般都要求天線供應(yīng)商提供無(wú)源和有源測(cè)試報(bào)告。
OTA 測(cè)試及手機(jī)其他的主要參數(shù)
2.1 OTA 測(cè)試中的主要測(cè)試參數(shù)及相關(guān)計(jì)算在OTA 測(cè)試中，輻射性能參數(shù)主要分為兩類：接收參數(shù)和發(fā)射參數(shù)。
發(fā)射參數(shù)有TRP、NHPRP；接收參數(shù)有TIS、NHPIS。
TRP(Total Radiated Power)：通過(guò)對(duì)整個(gè)輻射球面的發(fā)射功率進(jìn)行面積分并取平均得到。它反映手機(jī)整機(jī)的發(fā)射功率情況，跟手機(jī)在傳導(dǎo)情況下的發(fā)射功率和天線輻射性能有關(guān)。
TRP 指標(biāo)，一般是希望其TRP 比較大，這樣從PA 出來(lái)進(jìn)入天線的功率才被有效輻射，無(wú)線接口的連接性才比較好
NHPRP(Near Horizon Partial Radiated Power)：反映在手機(jī)的H面附近天線的發(fā)射功率情況的參數(shù)。(2D TRP)
TIS(Total Isotropic Sensitivity)：反映在整個(gè)輻射球面手機(jī)接收靈敏度指標(biāo)的情況。它反映了手機(jī)整機(jī)的接收靈敏度情況，跟手機(jī)的傳導(dǎo)靈敏度和天線的輻射性能有關(guān)。
NHPIS(Near Horizon Partial Isotropic Sensitivity)：反映手機(jī)在H面附近天線的接收靈敏度情況的參數(shù)。(2D TIS)
接收靈敏度就是接收機(jī)能夠正確地把有用信號(hào)拿出來(lái)的最小信號(hào)接收功率。它和三個(gè)因素有關(guān)系：帶寬范圍內(nèi)的熱噪聲、系統(tǒng)的噪聲系數(shù)、系統(tǒng)把有用信號(hào)拿出所需要的最小信噪比。帶寬范圍內(nèi)的熱噪聲經(jīng)過(guò)接收機(jī)，這些噪聲被放大了NF倍，要想把有用信號(hào)從噪聲中拿出來(lái)，就必須要求有用信號(hào)比噪聲再大SNR倍。要想讓接收機(jī)“聽清楚”發(fā)射機(jī)“說(shuō)的話”，信號(hào)電平強(qiáng)度一定要大于接收機(jī)的接收靈敏度。當(dāng)然接收靈敏度越小，說(shuō)明接收機(jī)的接收性能越好，就像狗能聽到人類聽不到的微弱的聲音，說(shuō)明狗的聽覺(jué)比人的靈敏度高；接收靈敏度越大，說(shuō)明接收機(jī)的接收性能越差，就像有的老人耳聾，你很需要用很大的聲音說(shuō)話，他才能聽到。環(huán)境溫度越高，靈敏度就會(huì)變大，接收性能就會(huì)惡化，因此要盡量降低系統(tǒng)所在的環(huán)境溫度。帶寬越大，系統(tǒng)的噪聲系數(shù)越大，靈敏度就會(huì)變大，接收性能也會(huì)惡化，這就要求設(shè)計(jì)接收機(jī)的時(shí)候，考慮到系統(tǒng)的帶寬、噪聲系數(shù)對(duì)靈敏度的影響。
RSSI
Received Signal Strength Indication接收的信號(hào)強(qiáng)度指示，無(wú)線發(fā)送層的可選部分，用來(lái)判定鏈接質(zhì)量，以及是否增大廣播發(fā)送強(qiáng)度。
RSSI與Rx的區(qū)別:
RSSI:Received Signal Strength Indicator Rx: Recieived power
最大的區(qū)別：Rx是手機(jī)側(cè)指標(biāo)；RSSI是基站側(cè)指標(biāo) 兩者是同一概念，具體指（前向或者反向）接收機(jī)接收到信道帶寬上的寬帶接收功率。實(shí)際中，前向鏈路接收機(jī)（指手機(jī)）接收到的通常用Rx表示，反向鏈路接收機(jī)（指基站側(cè)）通常用反向RSSI表示。前向Rx通常用作覆蓋的判斷依據(jù)（當(dāng)然還需結(jié)合Ec/Io），反向RSSI通常作為判斷系統(tǒng)干擾的依據(jù)。由于RSSI是通過(guò)在數(shù)字域進(jìn)行功率積分而后反推到天線口得到的，反向通道信號(hào)傳輸特性的不一致會(huì)影響RSSI的精度。空載下RSSI值一般在-110dBm左右. 其實(shí)，RSSI有其專用的單位，RSSI的單位與dBm有公式可以轉(zhuǎn)換.
SAR
SAR是Specific Absorbtion Ratio的縮寫，即“吸收比率”。就是單位時(shí)間內(nèi)單位質(zhì)量的物質(zhì)吸收的電磁輻射能量。
通俗地講，就是測(cè)量手機(jī)輻射對(duì)人體的影響是否符合標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)為：以6分鐘計(jì)時(shí)，每公斤腦組織吸收的電磁輻射能量不得超過(guò)2W。這一標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際業(yè)界的通用標(biāo)準(zhǔn)。
據(jù)中國(guó)泰爾實(shí)驗(yàn)室專門從事該項(xiàng)工作的電磁輻射測(cè)量專家介紹，只有SAR值才是衡量手機(jī)輻射量的惟一標(biāo)準(zhǔn)。1990年，IEEE制定了手機(jī)電磁輻射的衡量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。1998年ICNIRP（國(guó)際非電離性照射保護(hù)委員會(huì)）也制定了類似的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中均采用SAR來(lái)度量手機(jī)電磁輻射的大小。ICNIRP的標(biāo)準(zhǔn)得到了ITU（國(guó)際電信聯(lián)盟）和WHO（國(guó)際衛(wèi)生組織）的推薦以及絕大部分國(guó)家的支持，北美FCC采用的是IEEE標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)CTIA等行業(yè)組織還建議在手機(jī)外包裝上標(biāo)出SAR值。
目前由國(guó)家質(zhì)檢總局牽頭，聯(lián)合國(guó)家計(jì)量院、衛(wèi)生部、環(huán)保局、信息產(chǎn)業(yè)部等單位組建的“電磁輻射國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定聯(lián)合工作組”正在聯(lián)合制定我國(guó)的電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，其中也以SAR作為衡量手機(jī)輻射的基本限值
SAR值是如何測(cè)定的
由人體模型、測(cè)量?jī)x表、探針以及機(jī)械臂等組織測(cè)量系統(tǒng)。 系統(tǒng)置于屏蔽室中。人體模型的內(nèi)部是液態(tài)物質(zhì)，液體的電磁性與人體的電磁性一致，探針可以在其內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)。
歐洲采用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量單位是10克（國(guó)際電聯(lián)推薦），美國(guó)采用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)以1克組織為測(cè)量單位。
手機(jī)緊貼模型放置，使手機(jī)處于最大發(fā)射功率狀態(tài)，由機(jī)械臂自動(dòng)測(cè)量場(chǎng)強(qiáng)E。
由以下公式計(jì)算SAR： SAR＝(δ/р) ?E2
其中，р：液體密度；δ：介電常數(shù)；E：場(chǎng)強(qiáng)。
手機(jī)輻射標(biāo)準(zhǔn)（SAR限值）
根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟和國(guó)際衛(wèi)生組織推薦的衡量手機(jī)輻射的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)SAR值的要求，GSM和窄帶CDMA手機(jī)的電磁輻射必須在國(guó)際權(quán)威衛(wèi)生組織認(rèn)證的許可范圍以內(nèi)。
ITU標(biāo)準(zhǔn)限值為2.0W/KG，F(xiàn)CC標(biāo)準(zhǔn)限值為1.6W/KG。
對(duì)于手持終端，OTA 測(cè)試中還將考察終端在有模擬人頭情況下的上述參數(shù)，比較在有無(wú)模擬人頭情況下相關(guān)參數(shù)的變化情況。
無(wú)源有關(guān)的天線參數(shù)
在考察天線性能的時(shí)候，還有其他需要了解的參數(shù)如：APIP、Gain、Directivity、EIRP、ERP。
Gain(dBi)：在相同的輸入功率下，天線在空間某點(diǎn)的輻射功率與理想無(wú)方向性點(diǎn)源天線在同一點(diǎn)的功率的比值，該增益單位為dBi，手機(jī)天線廠家提供的天線測(cè)試報(bào)告中的增益一般以dBi 為單位。
Gain(dBd)：增益是指：在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與理想的輻射單元（半波偶極子天線最大輻射方向上功率的比值）在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號(hào)的功率密度之比。它定量地描述一個(gè)天線把輸入功率集中輻射的程度。增益顯然與天線方向圖有密切的關(guān)系，方向圖主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。可以這樣來(lái)理解增益的物理含義 ------ 為在一定的距離上的某點(diǎn)處產(chǎn)生一定大小的信號(hào)，
