5G相控阵近场多探头OTA校准优化策略

5G相控阵近场多探头OTA校准是一项关键的工程实践，特别是在5G无线通信系统中，由于制造精度和设计差异可能导致相控阵性能的不一致性，这可能会显著影响通信质量。5G相控阵天线通常集成有源天线单元（AAU），内部射频通道与天线单元紧密相连，使得传统的拆卸式校准变得困难，这就催生了空口（Over-the-Air, OTA）校准的需求。 OTA校准方法主要包括远场、近场和紧缩场等。其中，近场校准因其无需大型设施和特殊设备，如暗室和平面波发生器，具有成本效益和高效率，特别适用于Sub-6GHz频段的5G相控阵校准。近场校准的核心是单探头近场扫描或换相法。单探头扫描法虽然可以获取天线信息，但需要密集的采样点，校准过程复杂，效率有限。而换相法简化了测量流程，提高了速度，但可能牺牲一定的精度，因为它只考虑了射频通道的误差，忽视了阵元间的耦合效应。 为了提高校准的精度和效率，研究者探索了多探头OTA校准方法。等效源重建方法利用近场探头阵列的数据，通过积分方程和格林函数模拟待测阵列的等效源，从而计算出远场方向图，这种方法减少了探头移动，提高了精度和效率。例如，文献[12]提出的3探头天线校准法，探头固定，避免了扫描，适用于平面阵列结构，进一步简化了校准流程。 然而，多探头校准法通常需要更复杂的数学模型和算法，以处理多个探头的测量数据并考虑阵列间的相互作用。这种校准方法虽然能提升精度，但可能对硬件配置和计算资源有较高要求。5G相控阵的近场多探头OTA校准技术是一个结合了精确度、效率和成本优化的关键技术研发领域，随着技术的发展，未来的校准方法可能会更加智能化和自动化，以满足5G通信系统的高要求。