樂視手機全金屬外殼天線性能與MIMO OTA測試

2016-11-03 by:CAE仿真在線來源:互聯網

我愿意相信樂視的超級手機,其射頻與天線研發團隊在解決全金屬機身帶來的難題所付出的努力,但我判斷,@超級手機沒有經過MIMO OTA測試,當然,這是猜測——照舊,如果我錯了,歡迎打臉,我會公開道歉。
其實原帖題目想取名為:“MIMO OTA最新進展通報——建議非專業人士請繞行”但是這個題目顯然缺少吸引眼球的特質……
這意味著,我這篇文章主要是寫給這些研發工程師們的主管們看的:作為一個體現真實性能的測試方法,MIMO OTA對4G等多天線終端的優化和調試必不可少,但對國內大部分靠“拿來主義”的互聯網企業來說還太深奧——請不要怪罪工程師,我來幫你們補上這一課!(而對于營銷部門的人來說,向來不需要對技術的深入了解,就可以把牛吹到天上——所以我不想為他們多費口舌。我建議營銷人員要說明無線性能的優劣,最好能夠拿出測試數據出來,不要光憑嘴。)

【一】國產4G手機有沒有經過測試?
一般消費者,甚至營銷人員普遍會提出的一個疑問是:如果我說所有國內廠商都不具備MIMO OTA測試能力是真的,那么難道這么多大廠的手機都是沒有經過驗證、測試就投入市場銷售嗎?我的回答是:嚴格意義上,恐怕這就是目前國產4G手機的實際情況。
但廠商通常可以通過以下折中的替代測試保證最基本的性能:
1. 全盤相信芯片供應商的參考設計——一般研發工程師都懂的,按照圖紙搭積木
2. 進行傳導測試——驗證芯片功能,但把天線得甩開后,無法評估其整體性能
3. 進行單天線的SISO OTA測試——驗證天線的匹配情況,及損耗是否可接受,但無法驗證整體MIMO性能
4. 進行外場路測——驗證整機的性能,但由于外場條件復雜,一般到這個時候,留給研發再優化設計的空間已經不大了,一般沒有致命缺陷,基本就這樣了
從上面可以看出來,一個產品測試的重要性,對于研發人員來說,是能否提供優化設計的途徑,而不僅僅是看一眼產品質量是否有問題,從這個角度上說,是否具備MIMO OTA測試環境和研究能力,一定意義上反映了一個公司對于研發投入的態度和實力。
從目前我了解的情況看,國外芯片廠商Intel,手機商Apple,blackberry,microsoft,Samsung,LG等均已具備不同程度的MIMO OTA研究、測試和優化能力。
【二】一般工程師聽過的 OTA(Over The Air)測試與MIMO OTA的本質不同
OTA是空中整機測試的意思,是相對于傳導測試(Conductive)而言的,一般常規OTA特指單天線終端的測試,即SISO OTA,大部分國內廠商都具備這個測試條件(或者至少拿出去委托天線廠家測過)。
在siso ota的測試過程中,工程師會驗證所謂TRP、TIS,即有源(手機正常工作時)的天線發射與接收能力——這項測試是從GSM開始便由運營商開始建議測試的,如北美CTIA組織。但在LTE時代,4G手機均已使用MIMO技術時(目前僅下行),你關注的不僅僅是天線的發射與接收這么簡單,因為最終的下載速率是由芯片和天線共同決定的,MIMO本身的核心是底層的基帶算法,要把手機的下載性能調試到最好,需要關注的是信道模型與天線、芯片的整體,從spatial domain(MIMO本身被稱為空分復用)來看,關注的指標是spatial correlation——從目前國內所有廠商來看,大部分工程人員對這個名詞的了解幾乎為零,也沒有測試系統——MIMO OTA測試系統。
樂視公司的產品還沒有出來,就已極力宣傳其全金屬外殼及天線性能,但是基于我對MIMO OTA的了解,這部手機很可能只是達到了普通手機的天線性能指標——當然,作為全金屬外殼來說,已是不易!——但如果未進行MIMO OTA測試,距離其營銷人員的標語所要達到的高度,還有很長的路要走!
我還是那句話,話好說,事難為,相比于營銷人員的那張嘴,研發的技術積累并無捷徑可走。
【三】MIMO OTA測試方法及標準化,國內外的最新進展
基于過去10年在SISO OTA建立起來的統治地位,美國的CTIA組織被各大實驗室和運營商視為OTA的權威標準輸出者,CTIA經過5年多的拖延,本周(2015年4月7日~10日)在美國召開的Face to Face meeting將要為5月份的V1.0定稿,10月份完成V1.1版本,但實際上還有很多關鍵問題并沒有解決,比如Uncertainty、test zone等問題;3GPP的計劃也是將在8月份做出定稿,國內CCSATC9 的會議5月4日召開,可能會正式頒布MIMO OTA國內的第一版本。

國內除了華為、中興、聯想等傳統廠商在CCSA TC9中有常駐代表(其中華為有專門跟進MIMO OTA測試方法進展的資深工程師),其他諸如小米、360、格力、niubia、一加、錘子等等新興互聯網手機企業均無專門人員嘗試跟進相關技術進展,這些新興互聯網企業在這個領域更多地,是讓天線配件廠商(如碩貝德)為他們的天線把關、做整機驗證測試,但顯然,研發人員對于MIMO OTA缺乏足夠的理解,也缺乏完整的測試系統的情況下,要把MIMO這件事情做好,只能靠運氣。

我今天下午上傳的文章是上周末寫完的MOSG150406,輸出給CTIA作為Face to Face會議討論的一篇重要文檔,闡述了test zone,probe number, calibration等諸多問題 ,并對test plan V1.0有重要修改。我認為即使參加CTIA的90%參會人員不見得能看完/看懂我這篇文章,但是由于其討論的問題非常尖銳且重要,MIMO OTA工作組的主席,來自AT&T的Scott Prather昨天親自替我在會上為這篇文章做了報告,這是非常少見的。

對于目前CTIA在MIMO OTA標準文本中很多似是而非的謬誤,我在郵件中也做出了一些評注,比如我反對美國ETS –Lingren的Michael Foegelle對于MPAC改稱“Boundary Array”的提法,并詳細列舉了原因。但是,與所有標準化組織一樣,標準最后的制定,不僅僅是技術的范疇,更多的是利益與政治的博弈,在一個美國人和美國企業為主的行業組織中想要發出中國人自己的聲音,太難!我只能說,我會盡力而為。