5G NTN 卫星测试

卫星射频节点测试

3GPP 规范 TS 38.108 规定了 5G 网络中 NR 卫星接入节点 (SAN) 的最低射频特性和最低性能要求。规范确保 SAN 满足必要标准以提供可靠高效的卫星链路通信，并规定了多种参数，例如发射功率、接收机灵敏度、频率范围、调制方案和通道带宽等。

TS 38.181 规范定义了卫星接入节点的射频一致性测试场景。此规范可视为和公认的基站射频一致性测试规范 TS 38.141 相对应的“卫星版”规范。

测试可以分为传导或非传导空口 (OTA) 测试，具体取决于 SAN 类别。SAN 射频测试和基站射频测试类似，同样包含发射机测试、接收机灵敏度测试和接收机性能测试。3GPP 规定了固定参考通道 (FRC)，确保测试的可重复性和可比性。

测量相控阵天线

相控阵天线 (PAA) 对于 NTN 和地面网络的融合非常重要。NTN 不断发展，给业内专家带来了不同的挑战，例如将卫星功能集成到通信网络中和开发先进的 PAA。这些天线在实现地面和 NTN 组件之间的无缝连接方面发挥着关键作用。

PAA 可以快速重新配置，能够更加灵活地适应实际的吞吐量需求。另有更多其他优点：

• 更高的信噪比
• 高增益，保障可靠的长距离通信
• 模块化、可扩展的架构
• 增强波束灵活性，有效跟踪信号
• 数字波束赋形，支持多种服务和干扰抑制
• 使用寿命更长

传统方法单独测量低噪声放大器 (LNA) 和辐射单元的特性。但是，天线转向集成式设计，无法进行这种单独测量，辐射单元和放大器必须作为一个整体进行测试。这包括：

• 校准集成式天线单元
• 测试天线单元之间的相位相干性
• 使用等效面电流密度方法识别出现故障的天线单元
• 验证波束控制功能，并测试辐射功率

应对卫星基础设施测试挑战

测试 5G NTN 卫星基础设施主要有三大挑战：

• 复杂性增加
• 信号传播条件严苛
• 有效地无缝同步 NTN 和地面基础设施

NTN 信号传播条件包括卫星和地面站之间的长距离，会产生固有延迟。不同的大气条件、噪声、其他信号和服务的干扰以及互调也会降低信号质量。

实现 NTN 和地面网络之间的无缝交互和同步是一个复杂的挑战，需要进行复杂的一致性测试，保证优异的互操作性和性能。

适用于 5G NTN 卫星测试的高性能解决方案

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