OTA测试通常发生在天线阵列的近场或远场区域，传输的电磁（EM）波的特性根据与发射器的距离而变化。随着信号从天线阵列传播，信号变得更加发达，辐射图中的峰值，旁瓣和零点的幅度朝向远场图案演变。
靠近天线，通常在几个波长或更短的数量级，驻留在反应性近场。远场或夫琅和费距离从2D 2 /λ 开始，其中D是辐射元件的最大直径，λ是波长。一些通信系统，例如近场通信（NFC）或射频识别（RFID），使用近场区域进行通信。但是，必须使用远场假设来评估5G蜂窝通信链路。
可以计算典型的5G mmWave设备的远场距离。假设一个15厘米的辐射天线元件（D）工作在28 GHz; 从上面的等式可以看出，它的远场距离为4.2米，路径损耗约为73 dB。
这种距离在设计和测试中引入了新的挑战。在辐射发射机测试中测量射频参数，例如发射功率，发射信号质量和杂散发射。随着远场距离的延长和路径损耗的增加，这种测试更加困难。更糟糕的是，随着辐射元件尺寸（D）变大或频率上升，路径损耗恶化。
随着设计从早期研发到一致性和制造测试的进展，需要不同的仪器设置来测量RF参数。在原型设计阶段，设计人员必须在受控的无线环境中表征芯片组，天线和设备的性能。在将设备推向市场之前，工程师需要对其设计进行表征和评估，以满足3GPP（第三代合作伙伴计划，开发和维护5G标准的小组）规定的最低要求。
在4G中，安全（比吸收率 - SAR），电磁兼容性（EMC）以及最近验证MIMO吞吐量需要辐射测试。大多数其他测试都在有线或传导环境中进行。
现在必须使用OTA方法进行以下测试：
1.RF性能 - 信号质量的最低水平
2.解调 - 数据吞吐量性能
3.RRM - 无线电资源管理 - 初始接入，切换和移动性
4.信令 - 上层信令程序
5.制造测试 - 性能的校准和验证
标准委员会尚未定义许多这些测试。例如，NR用户设备（UE）和基站的RF无线电传输和接收要求以及一致性测试将在3GPP 38系列中规定。
OTA测试对于开发，验证和商业化5G NR设备至关重要。典型的OTA测试将涉及消声室，不同的探测技术和测试设备，以在空间设置中生成和分析辐射信号。消声室提供具有屏蔽外部干扰的非反射环境，因此可以在受控环境中产生和测量已知功率和方向的辐射信号。
迄今为止，3GPP已经定义了三种允许的测试方法：直接远场方法（DFF），间接远场方法（IFF）和近场到远场变换（NFTF）。在DFF方法中，DUT安装在定位器上，该定位器在方位角和仰角上旋转，以便能够在全3D球体上以任何角度测量DUT。腔室的射程长度由前面提到的弗劳恩霍夫远场距离确定。
IFF测试方法基于紧凑的天线测试范围（CATR），并使用抛物面反射器准直探测天线发射的信号，以比DFF方法更短的距离创建远场测试环境。NFTF方法对近区域中的电场的相位和幅度进行采样，并使用傅里叶变换来预测远场图案。
最佳测试方法取决于辐射DUT天线的尺寸和配置。虽然IFF CATR方法可以用于由3GPP识别的三个当前DUT类别，但是具有较大辐射元件的过度路径损耗将DFF方法限制为具有小于5cm的辐射天线元件的DUT。
DFF和IFF方法都可用于RF参数测试，以表征波束图案并验证波束控制。主要区别在于所需的腔室尺寸和相关的路径损耗。CATR方法对DUT尺寸和频率要求最灵活，所涉及的小室可用于实验室环境。
为了了解真实环境中的设备性能，开发人员测试设备的端到端系统性能，同时包括受损信号。这可以使用PROPSIM 5G信道仿真器进行。信道仿真器模拟真实世界的信号损伤，包括路径损耗，多径衰落，延迟扩展和多普勒频移。
为了确保在整个设计周期内进行准确和可重复的测量，3GPP正在研究和批准新的OTA测试方法。到目前为止，3GPP已经批准了直接远场，间接远场和近场到远场变换。随着5G成为主流，OTA测试方法对于从研发到设计验证，从一致性到制造都至关重要。
用于重建由基站或设备仿真器发送/接收的信号的实际信道条件的示例设置
