Convertisseur d'ondes planes (PWC) R&S PWC200 de Rohde & Schwarz.

Le convertisseur d’ondes planes R&S PWC200 de Rohde & Schwarz s’adapte aux tests OTA des stations de base 5G

  • Rohde & Schwarz propose une mise à jour logicielle et une nouvelle méthode de calibration qui permettent à son convertisseur d’ondes planes R&S PWC200 de gagner en précision.
  • Cette solution est ainsi adaptée au test de stations de base 5G exploitant des systèmes d’antennes MIMO massif.
  • Elle est conçue pour une utilisation en R&D ainsi que pour la réalisation de tests de conformité, d’assurance qualité et de production.
  • La nouvelle version logicielle sera préinstallée sur les nouveaux convertisseurs d’ondes planes, mais une mise à jour logicielle permettra également aux R&S PWC200 existants de tirer parti de ces nouvelles fonctionnalités.

 
Le niveau d’intégration des stations de base 5G opérant dans la bande de fréquences FR1 s’accentue avec le déploiement de plus en plus courant d’une nouvelle génération de stations de base de type 1-O. Les stations de base de type 1-O, qui fonctionnent dans la gamme de fréquences FR1, sont équipées de réseaux d’antennes avec émetteurs-récepteurs intégrés, ne présentant aucun accès aux ports RF internes. De ce fait, tous les tests de conformité et de production doivent être effectués par voie hertzienne (OTA pour Over-The-Air), ce qui peut être techniquement difficiles à réaliser.

Pour effectuer des mesures par voie hertzienne, les ondes transmises par l’antenne doivent être planes lorsqu’elles parviennent au dispositif sous test (DUT). La zone autour du dispositif sous test où parviennent les ondes planes est appelée zone de silence (QZ pour Quiet Zone). Pour établir une telle zone de silence, la distance entre l’antenne et l’objet sous test doit être suffisamment importante. Ce qui nécessite la mise en œuvre de chambres blindées volumineuses et coûteuses. Rohde & Schwarz propose une solution de test OTA reposant sur la technologie CATR (compact antenna test range). Un réflecteur doré est utilisé pour transformer le front d’onde sphérique entrant en une onde plane. Ce qui permet à l’objet sous test d’être placé à une distance relativement proche de l’antenne. Cependant, avec des objets sous test de grandes tailles, comme les stations de base, les dimensions du miroir de haute précision seraient telles que le prix du système serait prohibitif. Rohde & Schwarz a complété son offre de systèmes de tests OTA avec une solution exploitant la technologie PWC afin de proposer davantage d’options aux utilisateurs, notamment lorsqu’il s’agit de tester des équipements de grandes dimensions.

L’utilisation du convertisseur d’ondes planes R&S PWC200 permet, selon Rohde & Schwarz, de diviser par quatre l’espace nécessaire aux tests par rapport à la mise en œuvre d’autres procédés de test OTA reposant par exemple sur la technique CATR. Exploitant un réseau d’antennes à phase variable composé de 156 antennes Vivaldi à large bande, le R&S PWC200 assure la transmission d’ondes planes dans une zone de silence (QZ) ajustable, située dans le champ proche rayonnant de l’objet sous test. Opérant comme un synthétiseur d’ondes planes et un scanner de champ proche, il est adapté aux tests de stations de base 5G intégrant des systèmes d’antennes MIMO massif pour réaliser en temps réel des mesures de puissance rayonnée et d’émission-réception (EVM, ACLR, SEM, etc.) dans l’environnement contrôlé d’une chambre de test anéchoïque. La solution de vérification RF intégrée au R&S PWC200 permet de surveiller et de corriger son antenne sans recourir à une antenne externe.

Lancée il y a deux ans, la solution de conversion d’ondes planes R&S PWC200 a été acceptée par le 3GPP comme méthodologie de mesure de stations de base par voie hertzienne concernant les spécifications de test de conformité pour des récepteurs 5G NR (3GPP TS 38.141-2) et des systèmes d’antenne avancé (AAS) pour les technologies LTE et WCDMA (3GPP TS 37.145-2). Les dernières mises à jour améliorent la solution sur plusieurs aspects. Pour s’adapter à la variété des bandes de fréquences 5G exploitées d’un pays à l’autre, la gamme de fréquences du R&S PWC200, qui allait initialement de 2,3 GHz à 3,8 GHz, a été élargie. Elle couvre désormais une bande de fréquences allant de 1,7 GHz à 5 GHz. Ce qui étend le spectre d’utilisation du R&S PWC200 aux utilisateurs du monde entier. En outre, le R&S PWC200 adopte une nouvelle approche d’étalonnage qui améliore encore la précision de synthèse des ondes planes. La précision en termes de magnitude et d’uniformité de phase est ainsi trois fois supérieure à celle de la version précédente.