WiFi模塊測試方案

1、1WiFi 的測試項目 和 解決方案2目 錄1.802.11協(xié)議要求的測試項目2.研發(fā)測試項目&LITEPOINT解決方案3.生產(chǎn)測試項目&LITEPOINT解決方案4.終端成品測試項目&LITEPOINT解決方案3802.11協(xié)議要求的測試項目研發(fā)的解決方案終端成品的解決方案生產(chǎn)的解決方案4802.11協(xié)議要求的測試項目各項目詳細指標要求請見： WIFI測試標準（參考）.xls各項目詳細指標要求請見： WIFI測試標準（參考）.xls5802.11協(xié)議要求的測試項目研發(fā)的解決方案終端成品的解決方案生產(chǎn)的解決方案6研發(fā)測試項目發(fā)射測試項目發(fā)射測試項目發(fā)射功率 RF Power矢量誤差 EVM（

2、調(diào)制精度）/ 星座圖頻率誤差 Frequency Error頻譜模板 Spectrum Mask載波抑制 Suppression （CCDF）頻譜平坦度 Spectral Flatness 相位噪聲 Phase Noise本振泄漏 LO（DC） Leakage功率上升沿時間 Power On Ramp功率下降沿時間 Power Down Ramp接收測試項目接收測試項目接收靈敏度/誤包率（PER）7LITEPOINTLITEPOINT研發(fā)測試方案研發(fā)測試方案網(wǎng)線網(wǎng)線IQView產(chǎn)品產(chǎn)品軟件驅(qū)動儀器軟件IQSignalPC屏蔽箱屏蔽箱衰減器衰減器RF輸出RF輸入8DUTRF1RF4DUT Con

3、trol InterfaceIQsignal for MiMoIQnxnControl InterfaceIQnxn9研發(fā)測試軟件IQsignal發(fā)射測試過程：電腦控制產(chǎn)品發(fā)射信號，IQsignal軟件接收并分析信號10信號波形頻譜圖單次功率結(jié)果平均功率結(jié)果發(fā)射參數(shù)發(fā)射參數(shù)功率功率 / / 頻譜圖頻譜圖不同產(chǎn)品發(fā)出的功率不一樣。一般在12-20dBm之間11IQ星座圖-反映EVM指標好壞EVM-矢量誤差EVM指標要求發(fā)射參數(shù)發(fā)射參數(shù) EVM / EVM / 星座圖星座圖 紅點越集中，代表EVM指標越好。紅點發(fā)散代表EVM較差，發(fā)射信號的質(zhì)量則較差12IQ constellation diagr

4、am IQ星座圖星座圖BPSK10QPSK16QAM相位:0 = 1180 = 01 bit only2 bit4 bit6 bit13000101調(diào)制I(t) = sine waveQ(t) = cosine wave000101 的座標是的座標是 4 + 3i4*sine()3*cos()Phase difference: 90degTransmitterReceiverQI343.52.5I(t)=3.5sin(t)Q(t)=2.5cos(t)3.5+2.5i誤判為誤判為 000111EVM我們要傳送我們要傳送解調(diào)14EVM (Error Vector Magnitude) 增益匹配 相

5、位噪聲 群時延 頻率誤差 抑制EVM IQ星座圖 IQ星座圖 EVM vs 子載波 頻率誤差 vs. time CCDFThese diagrams will allow us to observe the “problems”.這些圖表可以幫助我們發(fā)現(xiàn)問題如果測得如果測得EVM較差，如何發(fā)現(xiàn)問題所在？較差，如何發(fā)現(xiàn)問題所在？15增益不匹配增益不匹配That affects EVM1Gain mismatch原因原因:PCB板上傳送I&Q信號的電路元件有故障（比如電容、電感）狀況狀況:基準點（綠點）水平方向發(fā)散Diagram:IQ Diagram16相位噪聲相位噪聲That affects E

6、VM2狀況狀況:- 基準點（綠點）垂直方向發(fā)散- 星座上的點呈圓狀Diagram:IQ Diagram原因原因: 有雜訊的電壓控制晶振 晶振問題 電源噪聲 屏蔽有問題17群時延群時延That affects EVM3Group delay between I & Q signals原因原因:PCB線路長度有問題（太長）NormalDiagram:EVM vs. sub carrier18頻率誤差頻率誤差That affects EVM4電源上電時產(chǎn)生頻率脈沖理想的穩(wěn)定時間：理想的穩(wěn)定時間：5usDiagram: Frequency error vs. time說明：這個圖表展示同步信號發(fā)送期間

7、的頻率誤差而非整個數(shù)據(jù)包說明：這個圖表展示同步信號發(fā)送期間的頻率誤差而非整個數(shù)據(jù)包解決方案解決方案:在校準的時候改變晶振頻率可解決這個問題19發(fā)射參數(shù)發(fā)射參數(shù)頻率誤差頻率誤差 / / 符號時鐘誤差符號時鐘誤差 / / 相位噪聲相位噪聲頻率誤差根據(jù)802.11協(xié)議，發(fā)射信號頻率誤差要求小于：20ppm-802.11a/g；25ppm-802.11b晶振與電容的匹配好壞直接影響頻率誤差。符號時鐘誤差相位噪聲符號時鐘誤差要求小于：20ppm-802.11a/g；25ppm-802.11b相位噪聲要求小于 3Deg20Compression抑制抑制That affects EVM5為了降低功耗&增大傳

8、輸距離，功率放大器工作狀態(tài)盡量接近飽和點這個圖中可看到有些功率電平不能達到。存在抑制（增益飽和）圖中看不到抑制（增益飽和）Diagram: CCDF21頻譜模板藍色譜線不能超出紅色限制線802.11b Mask802.11g Mask22頻譜平坦度本振泄漏藍色曲線不能超出上下紅色限制線不能超過2dB發(fā)射參數(shù)發(fā)射參數(shù)頻譜平坦度頻譜平坦度 / / 本振泄漏本振泄漏中間脈沖向下為正常，若脈沖向上突出并超過虛線則代表存在一定本振泄漏23Power ON/OFF Ramp功率上升/下降沿Diagram: Power ON rampDiagram: Power down rampRequirement:

9、Power on time 2usRequirement: Power down time 2usApply to 802.11b only24接收靈敏度/誤包率（PER）接收測試過程：IQsignal控制儀器發(fā)送數(shù)據(jù)包讓產(chǎn)品接收，產(chǎn)品的控制軟件統(tǒng)計接收到的數(shù)據(jù)包數(shù)量，計算出誤包率。比如發(fā)1000個數(shù)據(jù)包，產(chǎn)品收到950個良好的數(shù)據(jù)包，那么誤包率PER為 (1000-950)/1000*100%=5%25接收靈敏度/誤包率（PER）對802.11a/g，正常工作時要求PER小于10%，能滿足PER小于10%的最小信號功率即為最小靈敏度，最大信號功率即為最大靈敏度；對802.11b，PER要求小

10、于8% 。26802.11協(xié)議要求的測試項目研發(fā)的解決方案終端成品的解決方案生產(chǎn)的解決方案27生產(chǎn)生產(chǎn)/ /成品成品 測試項目測試項目發(fā)射（TX）參數(shù)包括： 平均功率、矢量誤差EVM、頻率誤差、頻譜模板 ，一般選測頻段內(nèi)高、中、低頻率和高低速率組合情況下的這些參數(shù)。 接收（TX）參數(shù)包括： 接收靈敏度，一般選測頻段內(nèi)高、中、低頻率和高低速率組合情況下的接收靈敏度。對于生產(chǎn)測試，只需測試指定指標下的誤包率是否合格。28生產(chǎn)自動測試生產(chǎn)自動測試網(wǎng)線射頻WiFi產(chǎn)品PCShield-box衰減器控制線(USB / LAN / RS232)29生產(chǎn)自動測試結(jié)果報告生產(chǎn)自動測試結(jié)果報告矢量調(diào)制誤差平均功

11、率頻率誤差頻譜模板接收靈敏度測試在要求指標下測到的誤包率指標範圍30802.11協(xié)議要求的測試項目研發(fā)的解決方案終端成品的解決方案生產(chǎn)的解決方案31終端成品測試方案連接圖合路器LAN衰減器AP50dB測試流程測試流程1. 設定此方案配套的AP(路由器)的工作信道和速率2. WiFi終端(被測品)在操作接口上搜索此AP, 然后進行聯(lián)機和關聯(lián)3. 通過電腦利用PING工具,發(fā)出1000字節(jié)的數(shù)據(jù)包,終端收到以后會反回同樣的數(shù)據(jù)包, 從而測量此終端的輸出信號的質(zhì)量, 例如功率,EVM,頻譜,頻偏,等等4. 接收方面, 儀器的信號源發(fā)出數(shù)據(jù)包, WiFi終端(被測品)收到數(shù)據(jù)包以答會反回確認包(ACK),從而計算丟包率,儀器會漸漸把功率往下降,直