[发明专利]针对毫米波信道测试的高精度信道测试云台系统

说明书

本发明属于无线通信技术领域，主要涉及一种针对毫米波信道测试领域的高精度信道测试云台系统。针对毫米波信道测试的高精度信道测试云台系统，包括：型材支架，手摇升降机和方位轴，其特征在于：还包括负载托盘和三轴平台，所述负载托盘负责承载发送和接收天线馈源，所述三轴平台负责X轴，Y轴，Z轴三轴方位的转动，所述型材支架配备调平地脚，所述手摇升降机安装于型材支架上，所述方位轴固定在手摇升降机上，所述三轴平台固定在方位轴上，所述负载托盘固定在三轴平台上，所述负载托盘上安装有通讯接口。本发明将原来固定的、人工进行移动的云台进行机械化和程序化设计，从而大大解决了毫米波小尺度信道测量的精度问题和云台本身的智能化问题。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，主要涉及一种针对毫米波信道测试领域的高精度信道测试云台系统。

背景技术

随着人们对高速高质量的无线通信服务的需求，无线技术中的传输速率已经从最初的Kbit/s发展到Mbit/s，更高更好的无线传输必定是无线技术发展的趋势。而目前主要的无线技术，比如超宽带(UWB)无线技术和802.11n标准最高也只能提供数百Mbps的速率，已经不能满足目前的无线技术发展需求。此外，现有的无线技术使得频谱资源越来越紧张，大大限制了新技术的发展。60GHz短距通信技术由于能够提供高达数吉比特的速率，提供免许可的7GHz带宽的频谱资源等优势，成为未来无线技术的最具潜力的备选技术之一。

美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission，FCC)在60GHz附近的频段划分出了高达7GHz的无需申请的频带，并且对这个频段的发射功率的限制远远没有UWB所在的频段严格，这为短距离高速无线通信带来了新的选择。在最初的阶段，由于在毫米波频段的器件成本很高，使得在60GHz频段上的应用研究没有很大的吸引力，而随着CMOS器件在这个频段的成功开发，人们开始把目光投向了这个尚未开发的频段上。

相对于目前广泛应用和研究的短距离无线通信技术，如WLAN、UWB等，60GHz频段的无线通信具有显著的特点。

毫米波所处的频率范围为30GHz-300GHz，相应的波长为1mm-10mm。在60GHz频段的毫米波信号的物理空间传播特性和低频段相比有很大的差别。这种差别主要体现在，信号的传播更具有方向性，也就是说多径分量的数量大大降低。信号的绕射性能差，多径信号更多的是由反射信号而不是由散射信号组成；同时信号的路径损耗很大，大的路径损耗会给我们的通信距离、发射功率等带来很大的影响。但是，大的路径损耗也将有利于60GHz短距离通信降低相邻用户的干扰。如，处于不同房间的用户之间的干扰会大大降低，这有利于提高单位空间的用户数。

在50-70GHz频段，无线电波有比较严重的氧气衰减，因此，在大气层内的通信中，60GHz通信技术很难应用于长距离的传输业务。然而，对于室内短距离通信，如WLAN或者点对点的流媒体传输，氧衰带来的影响比较小，100米传输距离的氧衰仅为1.5dB,而相同距离的自由空间路径损失为108dB(假设采用全向天线)。

对于60GHz室内通信来说，更加重要的是信号对建筑材料的反射率和穿透率。60GHz信号穿透一些建筑材料的能力要比低频段信号差，信号很难从一个房间穿透墙壁传到另一个房间。加州大学伯克利无线研究中心(BWRC)的测试表明，60GHz信号在室内墙和地板的损失高达24dB。这些都表明：与目前应用的WLAN不同，60GHz无线系统不太适合家庭环境的应用，因为在这种环境中，一般一个WLAN基站可以为整个房子内几个不同的用户共享，但60GHz的低穿透性使得穿过墙壁和地板的高速通信很难实现。然而也正是由于这种高穿透损耗，使得相邻房间的干扰很小，大大提高了频率复用率。几乎每个房间都可以作为一个小区，利用所有的频段而不用担心小区间的干扰。同时，室内信道的多径传播也有很大的改善，即使采用全向天线，多径时延扩展也要比低频段小，并且多径的路径也要短很多，因为主要的多径反射信号来自于同一房间的物体反射。