جارٍ التحميل

اختبارات الترددات اللاسلكية · القياسات

اختبارات الهوائي

IEEE Std 149خطة اختبار CTIA OTAIEC 61169 (المثبتات)3GPP TR 37.977 (MIMO OTA)
اختبارات الترددات اللاسلكية العمل المختبري

ما هو اختبارات الهوائي؟

اختبارات الهوائي هي مجموعة من التجارب التي يتم فيها قياس مقاومة الإدخال وخسارة العودة والكسب والكفاءة ونمط الإشعاع وخصائص الاستقطاب للهوائي أو الجهاز المدمج بالهوائي.

الغرض من اختبارات الهوائي

والهدف هو التحقق من أن الهوائي يوفر الكسب والكفاءة المتوقعين في النطاق المستهدف وأن مخطط الإشعاع يناسب متطلبات التطبيق.

على أي منتجات يُطبَّق اختبارات الهوائي؟

  • هوائيات مدمجة داخل الجهاز
  • هوائيات خارجية وعلى متن الطائرة
  • هوائيات المحطة الأساسية ونقطة الوصول
  • هوائيات وحدة إنترنت الأشياء

في أي قطاعات يُستخدم اختبارات الهوائي؟

الاتصالاتإلكترونياتبرمجةالأمن السيبراني

المواصفات المتعلقة بـ اختبارات الهوائي

  • IEEE Std 149
  • خطة اختبار CTIA OTA
  • IEC 61169 (المثبتات)
  • 3GPP TR 37.977 (MIMO OTA)

شروط اختبارات الهوائي

الكميات المقاسة
خسارة العودة/VSWR، الكسب، كفاءة الإشعاع الكلية، نمط الإشعاع، الاستقطاب
بيئة القياس
غرفة عاكسة المجال البعيد أو التحويل من المجال القريب إلى المجال البعيد
نطاق التردد
العصابات التي يغطيها التطبيق
تحديد المواقع
خطوات الزاوية المحددة في المسح العالمي

جهاز اختبارات الهوائي

  • غرفة قياس الهوائي المضادة للوهج
  • محلل شبكة المتجهات
  • محدد المواقع العالمي ومجموعة الهوائي المرجعي
  • بالقرب من نظام المسح الميداني

متطلبات العينة لـ اختبارات الهوائي

  • يجب أن يكون الهوائي أو الجهاز في التكوين النهائي
  • يجب توثيق خسائر كابلات الإمداد والموصلات
  • يجب تحديد سيناريوهات جسم الجهاز وتأثير المستخدم
  • يجب أن تكون معايرة الهوائي المرجعي قابلة للتتبع

مدة اختبارات الهوائي

عادة من أسبوع إلى أسبوعين اعتمادًا على دقة الشريط والمسح الضوئي.

إجراء اختبارات الهوائي

  1. 1يتم تثبيت الهوائي على جهاز القياس.
  2. 2يتم قياس خسارة العودة والمقاومة.
  3. 3يتم فحص نمط الإشعاع العالمي.
  4. 4يتم حساب الكسب والكفاءة الإشعاعية الإجمالية.
  5. 5يتم تحديد خاصية الاستقطاب.
  6. 6وتتم مقارنة النتائج بمتطلبات التصميم.

معايير قبول اختبارات الهوائي

يتم تحديد معايير القبول كأهداف الربح والكفاءة وVSWR في مواصفات تصميم المنتج.

تقييم النتائج

يعتمد أداء الهوائي بشكل كبير على الغلاف الذي يتم وضعه فيه؛ لا يمثل قياس الهوائي الفردي الأداء داخل الجهاز. ينبغي أن يؤخذ قياس الكفاءة الإشعاعية الإجمالية على الجهاز كأساس.

تقرير اختبارات الهوائي

  • طريقة القياس التطبيقية
  • الهوائي ووصف الجهاز
  • قياس البيئة والمعايرة
  • الأرباح والعائد ونتائج النمط
  • عدم اليقين في القياس

الاعتماد

حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.

تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.

النطاق والتفويضات

اللوائح ذات الصلة

  • مواصفات تصميم المنتج
  • متطلبات الناقل عبر الهواء (OTA).

اختبارات الترددات اللاسلكية — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟

يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار اختبارات الهوائي؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.

تُظهر تجارب الترددات الراديوية (RF) والاتصالات اللاسلكية أن الجهاز الذي يحتوي على وحدة راديو يستخدم الطيف بشكل صحيح ويعمل ضمن الحدود المسموح بها بموجب التشريعات ذات الصلة. تُعد هذه الفئة مجالاً منفصلاً عن التوافق الكهرومغناطيسي (EMC): فبينما يتعامل التوافق الكهرومغناطيسي مع التداخلات غير المرغوب فيها، يتم هنا تقييم الإرسال المتعمد.

يُعد الطيف موردًا عامًا ومحدودًا؛ وهذا ما يحدد الطبيعة القانونية لهذا المجال. إن تجاوز جهاز ما للنطاق المسموح به أو إصداره لطاقة زائدة لا يُعد مجرد خلل تقني، بل يُعد انتهاكًا يُعطل خدمة الآخرين. ولهذا السبب، تخضع مطابقة الأجهزة اللاسلكية لرقابة أكثر صرامة مقارنة بمجالات التجربة الأخرى، وتحافظ الأسواق على أنظمتها الوطنية الخاصة بها.

تُجرى القياسات بشكل منفصل على جانبي جهاز الإرسال والاستقبال. في جانب الإرسال، تُقاس قدرة الخرج والنطاق الترددي المشغول وخطأ التردد والانبعاثات غير المرغوبة وقدرة القناة المجاورة ومغلف القدرة. في جانب الاستقبال، تُقيَّم الحساسية والانتقائية والحجب وقمع الاستجابة الطفيلية. غالبًا ما يُهمَل جانب الاستقبال، لكنه في بعض النطاقات يُعد متطلبًا تنظيميًا.

تُشكّل السلوكيات الخاصة ببروتوكول الوصول محورًا ثالثًا: الاستماع قبل الإرسال (LBT)، ودورة العمل، والاختيار الديناميكي للتردد (DFS)، والتحكم في قدرة الإرسال (TPC). تتيح هذه الآليات مشاركة الطيف ويجب إثبات أنها تعمل بشكل صحيح.

يُعد التعرض البشري المحور الرابع وأحد أكثرها أهمية تجاريًا. بالنسبة للأجهزة المستخدمة بالقرب من الجسم، يُقاس معدل الامتصاص النوعي (SAR)؛ وبالنسبة للأجهزة المستخدمة عن بعد، يُجرى تقييم لشدة المجال. تختلف الحدود وطرق القياس حسب السوق؛ إذ يُقيَّم الجهاز نفسه بشكل منفصل لأوروبا والولايات المتحدة.

تُعد الأنظمة السوقية حاسمة في هذا المجال ولا تحل محل بعضها البعض: توجيه المعدات اللاسلكية والمعايير المنسقة لمنظمة ETSI في أوروبا، وترخيص FCC في الولايات المتحدة (عبر TCB للأجهزة المشعة المقصودة)، وISED في كندا، وMIC في اليابان، وKC في كوريا الجنوبية، وSRRC في الصين، إذ يحمل كل منها مجموعة متطلبات خاصة به. يتطلب الجهاز نفسه ملفًا منفصلًا لكل سوق، وتفرض بعض الأسواق ممثلًا محليًا أو اختبارًا محليًا.

يُعد دمج الوحدات الموضوع الذي يثير أكبر عدد من الأسئلة في هذا المجال. فاستخدام وحدة لاسلكية معتمدة لا يجعل الجهاز متوافقًا تلقائيًا. وتصح شهادة الوحدة لهوائي محدد وتغذية محددة وشروط استخدام محددة؛ فإذا تغيّر الهوائي أو التخطيط أو شُغِّلت الوحدة بمستوى طاقة مختلف، يلزم إعادة التقييم.

يستلزم وجود عدة أجهزة لاسلكية في الجهاز نفسه (Wi-Fi + Bluetooth + خلوي + NFC) تقييم الإرسال المتزامن: إذ تُجرى قياسات SAR والانبعاثات غير المرغوبة لأسوأ سيناريو تعمل فيه أجهزة اللاسلكي معًا.

مجموعات الطرق في هذا المجال

  • قياسات جهاز الإرسال

    قدرة الخرج والنطاق الترددي المشغول وخطأ التردد والانبعاثات غير المرغوبة وقدرة القناة المجاورة والكثافة الطيفية للقدرة.

  • قياسات جهاز الاستقبال

    الحساسية والانتقائية والحجب وقمع الاستجابة الطفيلية.

  • آليات مشاركة الطيف

    التحقق من الاستماع قبل الإرسال ودورة العمل والاختيار الديناميكي للتردد والتحكم في قدرة الإرسال.

  • التعرض البشري

    قياس SAR (الأجهزة المحمولة باليد والمرتداة على الجسم)، وتقييم شدة المجال، وسيناريوهات الراديو المتعدد.

  • مطابقة البروتوكول

    اختبارات مطابقة الشبكة الخلوية، واختبارات اعتماد Bluetooth وWi-Fi، وأداء GNSS.

  • قياسات الهوائي

    قياسات الكسب ونمط الإشعاع والكفاءة والقدرة الإشعاعية الكلية (TRP).

أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال

  • لا يجعل استخدام وحدة معتمدة الجهاز متوافقًا تلقائيًا؛ فإذا تغيّر الهوائي أو التخطيط أو مستوى القدرة، يلزم إعادة التقييم.
  • لا يحل ملف FCC محل ملف CE؛ إذ يُطبِّق كل سوق نظامه الخاص.
  • تُعد قياسات جانب الاستقبال متطلبًا تنظيميًا في بعض النطاقات؛ ويُنتج قياس جهاز الإرسال فقط ملفًا ناقصًا.
  • تختلف حدود SAR وطرق القياس حسب السوق؛ ولا تُنقل نتيجة سوق ما إلى سوق آخر.
  • بالنسبة للأجهزة التي تحمل عدة أجهزة لاسلكية، يجب تقييم سيناريو الإرسال المتزامن؛ ولا يكفي قياسها بشكل فردي.
  • تفرض بعض الأسواق اختبارًا محليًا أو ممثلًا محليًا؛ ولا تضمن المطابقة الفنية وحدها الوصول إلى السوق.

ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج

  • الوصول إلى السوق بموجب تشريع المعدات اللاسلكية
  • التحقق من تصميم الهوائي والطرف الأمامي لتردد الراديو
  • مطابقة SAR والتعرض للترددات اللاسلكية
  • التحقق من دمج الوحدة ونطاق إعادة التقييم
  • تحديد أسوأ الحالات في سيناريوهات الراديو المتعدد

الاختبارات ذات الصلة

الأسئلة الشائعة حول اختبارات الهوائي

وفقًا لأي معيار يتم تصنيع اختبارات الهوائي؟

تم تنفيذ اختبارات الهوائي في النطاق IEEE Std 149, خطة اختبار CTIA OTA, IEC 61169 (المثبتات) و 3GPP TR 37.977 (MIMO OTA). يتم تحديد القيم الحدية ومعايير القبول الواجب تطبيقها في معيار المنتج؛ يتم تأكيد الإصدار الصالح لمنتجك كتابيًا في مرحلة العرض.

ما هي المنتجات التي ينطبق عليها اختبارات الهوائي؟

يتم تطبيقه بشكل أساسي على هوائيات مدمجة داخل الجهاز, هوائيات خارجية وعلى متن الطائرة, هوائيات المحطة الأساسية ونقطة الوصول و هوائيات وحدة إنترنت الأشياء. يتم تحديد ما إذا كان منتجك مدرجًا في النطاق من خلال فحص مواصفاته الفنية والاستخدام المقصود.

تحت أي ظروف يتم تنفيذ اختبارات الهوائي؟

المعلمات المحددة هي: الكميات المقاسة — خسارة العودة/VSWR، الكسب، كفاءة الإشعاع الكلية، نمط الإشعاع، الاستقطاب, بيئة القياس — غرفة عاكسة المجال البعيد أو التحويل من المجال القريب إلى المجال البعيد و نطاق التردد — العصابات التي يغطيها التطبيق. الشروط الكاملة موجودة في قسم "شروط الاختبار" بالصفحة وتختلف حسب معيار المنتج.

ما نوع العينة المطلوبة لـ اختبارات الهوائي؟

يجب أن يكون الهوائي أو الجهاز في التكوين النهائي, يجب توثيق خسائر كابلات الإمداد والموصلات و يجب تحديد سيناريوهات جسم الجهاز وتأثير المستخدم. يتم تحديد عدد العينات وفقًا لمعيار المنتج والنطاق الذي سيتم الإبلاغ عنه.

كم من الوقت يستغرق اختبارات الهوائي؟

عادة من أسبوع إلى أسبوعين اعتمادًا على دقة الشريط والمسح الضوئي. تنتمي هذه المدة إلى التجربة نفسها؛ ويتم أيضًا تقييم إعداد العينات وترتيبها في قائمة الانتظار وإعداد التقارير. ويرد في العرض جدول زمني واقعي لمنتجك.

ما هي النتيجة اختبارات الهوائي التي يطلق عليها "مناسبة"؟

يتم تحديد معايير القبول كأهداف الربح والكفاءة وVSWR في مواصفات تصميم المنتج.

نستخدم ملفات تعريف الارتباط اللازمة لعمل الموقع. وبموافقتك نضيف أيضًا ملف تعريف ارتباط تحليليًا لفهم كيفية استخدام الصفحات. سياسة ملفات تعريف الارتباط