根據(jù)讀者的要求,本篇我們繼續(xù)學(xué)習(xí)TIS的計(jì)算公式。我們知道TIS跟TRP是對(duì)應(yīng)的,一個(gè)是接收機(jī)的總輻射靈敏度,一個(gè)是發(fā)射機(jī)的總輻射功率。在3GPP 5G NR無(wú)天線傳導(dǎo)口的1-O基站以及1-O和2-O的基站/終端測(cè)量中,雖有TRP的要求,但卻沒(méi)有TIS的要求,僅要求EIS。那么目前真正有TIS測(cè)量需求的,是CTIA的終端OTA標(biāo)準(zhǔn),以及3GPP關(guān)于5G NR FR1的OTA測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)(正在制定過(guò)程中)。
01
—
TIS/TRS
對(duì)于TIS(Total Isotropic Sensitivity:總的各向同性的靈敏度),在3GPP中稱(chēng)為T(mén)RS(Total Radiated Sensitivity,總輻射靈敏度)。我們可以認(rèn)為是同一種概念的兩種表達(dá)。
在CTIA標(biāo)準(zhǔn)中,TIS的離散化公式如下所示:
而3GPP 38.834中TRS的離散化公式也基本follow了CTIA標(biāo)準(zhǔn):
其中EIS是在每個(gè)方向和極化測(cè)量的輻射 effective isotropic sensitivity:有效各向同性靈敏度。相當(dāng)于TRP計(jì)算公式中需測(cè)量的EIRP。N和M以及θ和?角,
同TRP中的定義是一樣的。TRP的計(jì)算公式-1
1.TRP <==> TIS/TRS;
2.EIRP <==> EIS;
我們想當(dāng)然地覺(jué)得TIS/TRS應(yīng)該跟TRP是一樣的,那為什么公式表達(dá)跟TRP有如此差別呢?TIS/TRS的積分計(jì)算形式為什么是倒數(shù)形式呢?是不是覺(jué)得TIS/TRS的公式應(yīng)該類(lèi)似TRP,是這樣的?
其實(shí)這本沒(méi)有錯(cuò),關(guān)鍵是我們?cè)谔綄蓚€(gè)極化的EISθ和EIS?時(shí),出現(xiàn)了問(wèn)題。
如果我們?cè)谟?jì)算TRP的時(shí)候,將EIRP寫(xiě)成下式是理所當(dāng)然的:
然而,如果我們將EIS也寫(xiě)成類(lèi)似上面的式子,就大錯(cuò)特錯(cuò)了。
原因是:EIRP可以通過(guò)兩個(gè)極化值線性功率相加求和的方式來(lái)計(jì)算,然而EIS與EIRP不同,EIS是BER,BLER,吞吐量...高于閾值的最小功率。比方說(shuō),當(dāng)EIS接收到功率-80dBm時(shí),計(jì)算出的誤碼率/吞吐量等符合要求。此時(shí)需要將功率繼續(xù)降低至-81dBm,-82dBm,等等,直到BER,BLER,吞吐量等下降到閾值以下,記錄此時(shí)的EIS的值,即為所需要的值。如果按照上面的公式來(lái)計(jì)算兩個(gè)極化測(cè)到的EISθ和EIS?,那么得出的結(jié)果必然是比那個(gè)較高的(也就是較差的靈敏度)的那個(gè)極化的EIS更高(或更差)。例如:
1.EISθ = -79.72 dBm;
2. EIS? = -83.45 dBm;
3. 如果按照上面錯(cuò)誤的公式計(jì)算,則
4. EIS = -78.19 dBm
顯然不應(yīng)該是我們所要的結(jié)論。
02
—
TIS的公式推導(dǎo)
但我們?nèi)匀豢梢越梃bTRP的公式對(duì)TIS進(jìn)行改造,我們先來(lái)復(fù)習(xí)一下TRP的積分公式:
由上圖,我們可以將EUT接收器的總靈敏度Ps用下面的積分公式來(lái)表示??梢詫?span style="color:rgb(51,51,51);">PTIS挪到積分運(yùn)算里面,則PTIS與天線分別在(θ,?)方向上的增益G相乘(dB相加)即為那個(gè)極化的EIS。所以從這個(gè)原則上說(shuō),TRS/TIS與TRP的公式形式是一致的。
接下來(lái)我們可以將天線分別在(θ,?)方向上的增益G替換成以下形式:Gx,EUT是EUT的天線在(θ,?)方向上的相對(duì)各向同性增益(在極化x)。EISx(θ,?)輻射靈敏度相當(dāng)于在(θ,?)方向上,在極化x輸入的最小信號(hào)功率,這個(gè)功率能夠滿(mǎn)足BER,BLER,吞吐量等的最低性能標(biāo)準(zhǔn)。
所以有下面的推導(dǎo):
到了這一步,再進(jìn)行離散化,參考TRP的計(jì)算公式-1中的結(jié)論,則得到:
其實(shí),如果天線效率為100%,則TIS=Ps。我們只是利用他們做了一個(gè)相互的推導(dǎo),得到我們希望得到的結(jié)論。
TRP<==> TIS/TRS;EIRP <==> EIS;EISθ = -79.72 dBm;EIS? = -83.45 dBm;如果按照上面錯(cuò)誤的公式計(jì)算,則EIS = -78.19 dBm
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