OTA測(cè)試通常發(fā)生在天線陣列的近場(chǎng)或遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域，傳輸?shù)碾姶牛‥M）波的特性根據(jù)與發(fā)射器的距離而變化。隨著信號(hào)從天線陣列傳播，信號(hào)變得更加發(fā)達(dá)，輻射圖中的峰值，旁瓣和零點(diǎn)的幅度朝向遠(yuǎn)場(chǎng)圖案演變。
靠近天線，通常在幾個(gè)波長(zhǎng)或更短的數(shù)量級(jí)，駐留在反應(yīng)性近場(chǎng)。遠(yuǎn)場(chǎng)或夫瑯和費(fèi)距離從2D 2 /λ 開(kāi)始，其中D是輻射元件的最大直徑，λ是波長(zhǎng)。一些通信系統(tǒng)，例如近場(chǎng)通信（NFC）或射頻識(shí)別（RFID），使用近場(chǎng)區(qū)域進(jìn)行通信。但是，必須使用遠(yuǎn)場(chǎng)假設(shè)來(lái)評(píng)估5G蜂窩通信鏈路。
可以計(jì)算典型的5G mmWave設(shè)備的遠(yuǎn)場(chǎng)距離。假設(shè)一個(gè)15厘米的輻射天線元件（D）工作在28 GHz; 從上面的等式可以看出，它的遠(yuǎn)場(chǎng)距離為4.2米，路徑損耗約為73 dB。
這種距離在設(shè)計(jì)和測(cè)試中引入了新的挑戰(zhàn)。在輻射發(fā)射機(jī)測(cè)試中測(cè)量射頻參數(shù)，例如發(fā)射功率，發(fā)射信號(hào)質(zhì)量和雜散發(fā)射。隨著遠(yuǎn)場(chǎng)距離的延長(zhǎng)和路徑損耗的增加，這種測(cè)試更加困難。更糟糕的是，隨著輻射元件尺寸（D）變大或頻率上升，路徑損耗惡化。
隨著設(shè)計(jì)從早期研發(fā)到一致性和制造測(cè)試的進(jìn)展，需要不同的儀器設(shè)置來(lái)測(cè)量RF參數(shù)。在原型設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員必須在受控的無(wú)線環(huán)境中表征芯片組，天線和設(shè)備的性能。在將設(shè)備推向市場(chǎng)之前，工程師需要對(duì)其設(shè)計(jì)進(jìn)行表征和評(píng)估，以滿足3GPP（第三代合作伙伴計(jì)劃，開(kāi)發(fā)和維護(hù)5G標(biāo)準(zhǔn)的小組）規(guī)定的最低要求。
在4G中，安全（比吸收率 - SAR），電磁兼容性（EMC）以及最近驗(yàn)證MIMO吞吐量需要輻射測(cè)試。大多數(shù)其他測(cè)試都在有線或傳導(dǎo)環(huán)境中進(jìn)行。
現(xiàn)在必須使用OTA方法進(jìn)行以下測(cè)試：
1.RF性能 - 信號(hào)質(zhì)量的最低水平
2.解調(diào) - 數(shù)據(jù)吞吐量性能
3.RRM - 無(wú)線電資源管理 - 初始接入，切換和移動(dòng)性
4.信令 - 上層信令程序
5.制造測(cè)試 - 性能的校準(zhǔn)和驗(yàn)證
標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)尚未定義許多這些測(cè)試。例如，NR用戶設(shè)備（UE）和基站的RF無(wú)線電傳輸和接收要求以及一致性測(cè)試將在3GPP 38系列中規(guī)定。
OTA測(cè)試對(duì)于開(kāi)發(fā)，驗(yàn)證和商業(yè)化5G NR設(shè)備至關(guān)重要。典型的OTA測(cè)試將涉及消聲室，不同的探測(cè)技術(shù)和測(cè)試設(shè)備，以在空間設(shè)置中生成和分析輻射信號(hào)。消聲室提供具有屏蔽外部干擾的非反射環(huán)境，因此可以在受控環(huán)境中產(chǎn)生和測(cè)量已知功率和方向的輻射信號(hào)。
迄今為止，3GPP已經(jīng)定義了三種允許的測(cè)試方法：直接遠(yuǎn)場(chǎng)方法（DFF），間接遠(yuǎn)場(chǎng)方法（IFF）和近場(chǎng)到遠(yuǎn)場(chǎng)變換（NFTF）。在DFF方法中，DUT安裝在定位器上，該定位器在方位角和仰角上旋轉(zhuǎn)，以便能夠在全3D球體上以任何角度測(cè)量DUT。腔室的射程長(zhǎng)度由前面提到的弗勞恩霍夫遠(yuǎn)場(chǎng)距離確定。
IFF測(cè)試方法基于緊湊的天線測(cè)試范圍（CATR），并使用拋物面反射器準(zhǔn)直探測(cè)天線發(fā)射的信號(hào)，以比DFF方法更短的距離創(chuàng)建遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試環(huán)境。NFTF方法對(duì)近區(qū)域中的電場(chǎng)的相位和幅度進(jìn)行采樣，并使用傅里葉變換來(lái)預(yù)測(cè)遠(yuǎn)場(chǎng)圖案。
最佳測(cè)試方法取決于輻射DUT天線的尺寸和配置。雖然IFF CATR方法可以用于由3GPP識(shí)別的三個(gè)當(dāng)前DUT類別，但是具有較大輻射元件的過(guò)度路徑損耗將DFF方法限制為具有小于5cm的輻射天線元件的DUT。
DFF和IFF方法都可用于RF參數(shù)測(cè)試，以表征波束圖案并驗(yàn)證波束控制。主要區(qū)別在于所需的腔室尺寸和相關(guān)的路徑損耗。CATR方法對(duì)DUT尺寸和頻率要求最靈活，所涉及的小室可用于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。
為了了解真實(shí)環(huán)境中的設(shè)備性能，開(kāi)發(fā)人員測(cè)試設(shè)備的端到端系統(tǒng)性能，同時(shí)包括受損信號(hào)。這可以使用PROPSIM 5G信道仿真器進(jìn)行。信道仿真器模擬真實(shí)世界的信號(hào)損傷，包括路徑損耗，多徑衰落，延遲擴(kuò)展和多普勒頻移。
為了確保在整個(gè)設(shè)計(jì)周期內(nèi)進(jìn)行準(zhǔn)確和可重復(fù)的測(cè)量，3GPP正在研究和批準(zhǔn)新的OTA測(cè)試方法。到目前為止，3GPP已經(jīng)批準(zhǔn)了直接遠(yuǎn)場(chǎng)，間接遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)到遠(yuǎn)場(chǎng)變換。隨著5G成為主流，OTA測(cè)試方法對(duì)于從研發(fā)到設(shè)計(jì)驗(yàn)證，從一致性到制造都至關(guān)重要。
用于重建由基站或設(shè)備仿真器發(fā)送/接收的信號(hào)的實(shí)際信道條件的示例設(shè)置
