第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)（5G）目前已經(jīng)得到了全球企業(yè)、研究院所和高校的廣泛關(guān)注和大量研究，大規(guī)模MIMO技術(shù)被認(rèn)為是未來5G中的一項(xiàng)重要技術(shù)，主要用于提高通信系統(tǒng)的頻譜利用率和信道容量。一個(gè)結(jié)論是不能采用傳導(dǎo)方式評估輻射方向圖性能，因此必需通過OTA方式。本文介紹使用OTA測試裝置測量天線三維方向圖的技術(shù)要點(diǎn)。

即將推出的5G標(biāo)準(zhǔn)在獲得更低運(yùn)營成本(OPerational EXpenses, OPEX) 的同時(shí)確保更高的吞吐率、更多的容量和實(shí)現(xiàn)的靈活性。其他目標(biāo)包括超可靠低延遲通信(ultra Reliable Low Latency Communications, uRLLC) 和大規(guī)模機(jī)器類型通信(massive Machine Type Communications, mMTC)。軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network, SDN) 和大規(guī)模MIMO 多天線場景很可能是實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的技術(shù)選擇。

為了獲得更高的吞吐率必須有更寬的帶寬支撐，5G 系統(tǒng)將使用厘米波和毫米波范圍的頻率。這種方案的一個(gè)缺點(diǎn)是自由空間路徑損耗將更大。提供更高天線增益的天線陣列可以補(bǔ)償自由空間路徑損耗。與900MHz 相比，為了在28GHz 頻率上保持相同的接收功率，意味著天線增益要增加30dB。使用大量天線單元并控制能量方向，稱作波束賦形，可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。
波束賦形技術(shù)通過分配給每個(gè)用戶設(shè)備(UE) 的信號只瞄準(zhǔn)相應(yīng)的單個(gè)用戶設(shè)備，顯著降低了能量消耗。而沒有使用波束賦形的基站，未被UE 接收的能量可能對相鄰的多個(gè)UE 產(chǎn)生干擾，或者被直接丟棄。

諸如LTE 或WLAN 等的當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)采用MIMO，通過空分復(fù)用獲得較高容量。多用戶MIMO 技術(shù)使用波束賦形，通過同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)到不同的多個(gè)UE，擴(kuò)展了MIMO。術(shù)語大規(guī)模MIMO 根據(jù)硬件配置和信道條件，以動態(tài)方式描述波束賦形和多天線空間復(fù)用的組合。