無線產(chǎn)品硬件測試培訓.doc

無線產(chǎn)品硬件與測試培訓無線產(chǎn)品事業(yè)部一、 802.11X規(guī)范及相關規(guī)范內(nèi)容802.11X規(guī)范規(guī)范內(nèi)容說明802.11初始規(guī)范，確立2.4GHz頻段，2Mps傳送，F(xiàn)HSS（跳頻）、DSSS（展頻）等抗干擾方式802.11a5GHz工作頻段、最高傳輸速率54Mbps802.11b2.4GHz工作頻段、最高傳輸速率11Mbps802.11d追加跨國自適應機制、透過自動掃描機制，調(diào)整至該國度、地域所準許的頻段、功率802.11e追加頻寬、流量管理機制，即QoS（Quality of Service），讓影音傳輸能即時、定量，讓多媒體應用保持順暢度，Wi-Fi聯(lián)盟將此稱為WMM（Wi-Fi MultiMedia）802.11f追加IAPP（Inter-Access Point Protocol）協(xié)定，即AP（Access Point：AP）間的溝通協(xié)定以實現(xiàn)跨AP涵蓋區(qū)的漫游（Roaming）效果，讓用戶端能平穩(wěn)、無形的切換涵蓋區(qū)域。802.11g2.4GHz工作頻段、最高傳輸速率54Mbps802.11i存取與傳輸安全機制，由于此標準未定案前，Wi-Fi聯(lián)盟已先行暫代地提出比WEP（Wired Equivalent Privacy）更高防護力的WPA（Wi-Fi Protected Access），因此802.11i也被稱為WPA2 802.11j歐洲與美國在5GHz以上頻段應用不同，日本也同樣不同，日本從4.9GHz開始運用，功率也不相同，例如在5.15GHz5.25GHz 頻段，歐洲允許200mW功率，日本只允許160mW.因而為應日本區(qū)域的運用差異而制訂802.11j802.11k無線資源管理，讓頻段（Band）、通道（Channel）、載波（Carrier）等更加靈活動態(tài)的調(diào)整、調(diào)度，使有限的頻段在整體運用效益上獲得提升。802.11n采用MIMO（Multiple Input Multiple Output）技術，提升傳輸速率、突破100Mbps802.11o針對VoWLAN（Voice over WLAN）而制訂，更快速的無線跨區(qū)切換，以及讓語音（Voice）比數(shù)據(jù)（Data）更高的傳輸優(yōu)先權802.11p針對短距傳輸及運輸工具（如：火車）內(nèi)使用而制訂，最初的設定是在300m傳輸距離內(nèi)有6Mbps速率。為此還多出兩個新創(chuàng)縮寫：DSRC及WAVE，DSRC即Dedicated Short Range Communications. WAVE則是Wireless Access in Vehicular Environments.802.11r漫游表現(xiàn)提升，允許更快的切換，用戶可更快的漫游802.11s制訂與實現(xiàn)先進的Mesh網(wǎng)絡，提供自主性組態(tài)（self-conifguring）、自主性修復（self-healing）等能力。二、 主要無線性能指標Transmit Spectrum Mask 發(fā)送信號頻譜模版11b/g/a、20M帶寬11n、40M帶寬11n發(fā)射功率頻譜模板應分別符合以下要求：使待測產(chǎn)品處于發(fā)射狀態(tài)，用矢量信號分析儀或IQview/nXn觀察其波形，其頻譜模版在下圖所示藍色粗實線以下為合格，在發(fā)送功率滿足要求的前提下，頻譜模版越小且越遠離藍色粗實線，其性能越好。無線頻譜模版可以測量發(fā)送信號的質(zhì)量和對相鄰信道的干擾抑制能力。b模 g/a模 20M n模40M n模 Transmitter Power 發(fā)送功率11b/g/a、20M帶寬11n、40M帶寬11n發(fā)射功率無統(tǒng)一標準，需根據(jù)實際情況靈活應用，通常普通功率的產(chǎn)品發(fā)送功率應控制在以下范圍：11b發(fā)射功率應滿足 18.0+/-1.5dBm；11g/a發(fā)射功率應滿足 15.0+/-1.5dBm；20M帶寬11n功率應滿足 14.0+/-1.5dBm；40M帶寬11n功率應滿足 14.0+/-1.5dBm。發(fā)送功率表征的是待測AP發(fā)送無線信號強度的大小，在滿足頻譜模版、EVM性能的前提下，功率越大，其性能越好，在實際應用中表現(xiàn)為無線覆蓋范圍越大。測量發(fā)送功率可以使用功率計、矢量信號分析儀或IQview/nXn。EVMEVM是error vector magnitude的縮寫，他表征的是一個矢量誤差幅度的概念，如右圖所示。在AP的無線指標中，EVM是發(fā)送狀態(tài)時一個非常重要的指標，它是表征信號發(fā)送質(zhì)量的好壞的一個指標。EVM越小，信號的發(fā)送質(zhì)量越好，其矢量誤差幅度越??；EVM越大，其發(fā)送信號質(zhì)量越差，其矢量誤差幅度越大。在AP處于發(fā)送狀態(tài)時，EVM與發(fā)送功率相關聯(lián)：發(fā)送功率越大，矢量誤差被放大的越多，體現(xiàn)在測試結果上，就是EVM越大即發(fā)送信號質(zhì)量越差。所以在實際應用中，我們要在發(fā)送功率和EVM間取一個折中，這就是在g模和n模時，發(fā)送信號功率不能太大的原因。EVM應滿足下表要求：b/g 模滿足產(chǎn)品規(guī)格數(shù)據(jù)速率（Mbits/s）125.51169121824364854EVM（dB）-10-10-10-10-5-8-10-13-16-19-22-25n 模滿足產(chǎn)品規(guī)格ModulationBPSKQPSKQPSK16-QAM16-QAM64-QAM64-QAM64-QAM以用調(diào)制類型和碼速來區(qū)分不同的數(shù)據(jù)速率。Code Rate1/21/23/41/23/42/33/45/6Relative Constellation Error (dB)-5-10-13-16-19-22-25-28Lo Leakage 本征泄露802.11系統(tǒng)采用零中頻方案，將帶有調(diào)制信息的I/Q信號直接上變頻到2.4GHz或5GHz，如果供電直流分量泄露到I/Q信號中，就會產(chǎn)生本征泄露，本征泄露可以用矢量信號分析儀或IQview/nXn來測量，測量的標準本征泄露的功率小于2dB。右圖是用IQview來測量的無線產(chǎn)品的本征泄露的結果，圖中，紅色的”+”代表的功率值為2dB，載波泄露的功率約為-35 dB，遠遠小于2dB，可以判定測試結果滿足要求。Frequency Error 頻率誤差頻率誤差表征射頻信號偏離該信號所處信道中心頻率的大小，通常以IQview/nXn來測量，單位為ppm。測試頻率誤差要求：25ppm （802.11b）； 20ppm （802.11g/a/n），頻偏越小越好，在實際的硬件電路設計中，晶振性能的一致性影響WIFI產(chǎn)品頻率誤差的一致性，在晶振的選型上，要將性能與成本做折中考慮。Spectral Flatness 頻譜平坦度平坦度表征待測信號在其所處信道內(nèi)，功率平坦的程度，通常用IQview/nXn來測量，規(guī)范要求與實際測試結果如右圖所示。我們要求平坦度測試曲線必須要在右圖所示的兩條紅線的范圍之內(nèi)，頻譜平坦度的平坦與否影響無線信號的連接性能。Power On/Off Ramp TX 上升/下降時間TX 上升/下降時間規(guī)范要求需小于2us，測試用IQview/nXn。Receiver Sensitivity 接收靈敏度接收靈敏度是表征AP接收性能的一個參數(shù)，接收靈敏度越好，其接收到的有用信號就越多。接收靈敏度越好，其無線覆蓋范圍越大。接收靈敏度可以用IQview/nXn來測量，在測量接收靈敏度時，要使待測設備處于接收狀態(tài)，用IQview/nXn的信號發(fā)生器發(fā)送特定的包文件，在IQview/nXn操作軟件上更改信號衰減值，直到PER（%）（誤包率）滿足規(guī)范規(guī)定的要求，此時接收靈敏度為IQview/nXn上的信號衰減值與IQview/nXn和待測件之間的cable、衰減器、DC Block等總的衰減值之和。接收靈敏度應滿足如下要求：11b/g/a 接收靈敏度rate（Mbits/s）125.51169121824364854Sensitivity(dBm）-82-80-78-76-82-81-79-77-74-70-66-6511n接收靈敏度Modulationcoding Rate Minimum sensitivity 20MHzMinimum sensitivity 40MHzBPSK1/2-80-77QPSK1/2-77-74QPSK3/4-75-7216-QAM1/2-72-6916-QAM3/4-68-6564-QAM2/3-64-6164-QAM3/4-63-6064-QAM5/6-62-59Receiver Maximum Input Level 接收最大輸入信號電平接收最大輸入信號電平是表征WIFI產(chǎn)品接收性能的另外一個參數(shù)，在接收靈敏度一定的情況下，接收最大電平越高表示W(wǎng)IFI產(chǎn)品的動態(tài)范圍越大，最大輸入信號電平可以用IQview/nXn來測量，在測量最大輸入信號電平時，要使待測設備處于接收狀態(tài)，用IQview/nXn的信號發(fā)生器發(fā)送特定的包文件，在IQview/nXn操作軟件上更改信號衰減值，直到PER（%）（誤包率）滿足規(guī)范規(guī)定的要求，此時最大輸入信號電平為IQview/nXn上的信號衰減值與IQview/nXn和待測件之間的cable、衰減器、DC Block等總的衰減值之和。最大輸入信號電平應滿足如下要求：最大輸入信號電平StandardPSDU Length（bytes）FER(%)Rate(Mbit/s)Required max input level802.11b1024811、5.5-10dBm802.11g1000106、9、12、18、24、36、48、54-20dBm802.11a1000106、9、12、18、24、36、48、54-30dBm802.11n100010所有基帶調(diào)制-30dBm以上為WIFI產(chǎn)品主要的無線性能，除了以上這些指標外，我們還應該關注諧波、雜散和流量、覆蓋范圍。諧波與雜散關注的是WIFI產(chǎn)品是否會對其他頻段的無線產(chǎn)品造成干擾及干擾的程度，對于FCC、無委等都有各自具體的要求，根據(jù)特定的要求將諧波與雜散控制在其要求范圍之內(nèi)；流量和覆蓋范圍關注的是終端用戶實際使用的性能體現(xiàn)，大家對此性能已經(jīng)非常了解，此處不再贅述。三、 無線性能指標研發(fā)測試測試項目Transmit Spectrum Mask 發(fā)送功率頻譜模板測試預置條件儀器設備：衰減器一個，IQview/nXn（矢量信號分析儀）一臺和屏蔽箱一臺，測試Computer以及測試電纜。測試步驟1. 按圖組網(wǎng)，儀器、設備開機預熱30分鐘以上，配置DUT以最大發(fā)射功率等級由Port1天線口連續(xù)發(fā)射。2. 在DUT連續(xù)發(fā)射情況下，配置DUT分別設為b模、g模、a模、20M帶寬n模、40M帶寬n模，等DUT穩(wěn)定后，用儀器測試DUT的發(fā)射功率頻譜模板并記入表格。3. 配置DUT分別工作于Port2、Port3，重復步驟2測量DUT的發(fā)射頻譜模板，并記入表格。測試規(guī)范11b/g、20M帶寬11n、40M帶寬11n發(fā)射功率頻譜模板應分別符合以下要求： 測試說明1. 必做項目測試項目Transmitter Power 發(fā)射功率測試預置條件儀器設備：衰減器一個，IQview/nXn（功率計）一臺和屏蔽箱一臺，測試Computer以及測試電纜。測試步驟1. 按圖組網(wǎng)，儀器、設備開機預熱30分鐘以上，配置DUT以最大發(fā)射功率等級由Port1天線口連續(xù)發(fā)射。2. 在DUT連續(xù)發(fā)射情況下，配置DUT分別設為b模、g模、a模、20M帶寬n模、40M帶寬n模，等DUT穩(wěn)定后，用儀器測試DUT的發(fā)射功率并記入表格。3. 配置DUT分別工作于Port2、Port3，重復步驟2測量DUT的發(fā)射功率，并記入表格。測試規(guī)范根據(jù)具體芯片方案或客戶要求測試說明1. 測試功率為天線口的發(fā)射功率2. 在滿足儀器輸入電平范圍以及信噪比的要求下，盡量使用20dB衰減器以提高測試精度(與測試其他指標一樣)3. 測試時射頻電纜與DUT天線接口、儀器接口等良好接觸，并且不能出現(xiàn)射頻電纜大角度彎曲(與測試其他指標一樣)4. 此項目為必做項目測試項目Spectral Flatness 發(fā)射功率平坦度測試預置條件儀器設備：衰減器一個，IQview/nXn（矢量信號分析儀）一臺和屏蔽箱一臺，測試Computer以及測試電纜。測試步驟1. 按圖組網(wǎng)，儀器、設備開機預熱30分鐘以上，配置DUT以最大發(fā)射功率等級由Port1天線口連續(xù)發(fā)射。2. 在DUT連續(xù)發(fā)射情況下，配置DUT分別設為 g模、a模、20M帶寬n模、40M帶寬n模，等DUT穩(wěn)定后，用儀器讀取DUT的發(fā)射功率平坦度。3. 配置DUT分別工作于Port2、Port3，重復步驟2測量DUT的發(fā)射功率平坦度。測試規(guī)范802.11g、 20M帶寬11n、40M帶寬11n 功率平坦度應滿足在 +2dB/-4dB 間 測試說明此項目為必做項目EVM 測試預置條件儀器設備：儀器設備：衰減器一個，IQview/nXn（矢量信號分析儀）一臺和屏蔽箱一臺，測試Computer以及測試電纜。測試步驟1. 按圖組網(wǎng)，儀器、設備開機預熱30分鐘以上，配置DUT以最大發(fā)射功率等級由Port1天線口連續(xù)發(fā)射。2. 在DUT連續(xù)發(fā)射情況下，配置DUT分別設為b模、g模、a模、20M帶寬n模、40M帶寬n模，等DUT穩(wěn)定后，用儀器讀取DUT的EVM。3. 配置DUT分別工作于Port2、Port3，重復步驟2測量DUT的EVM。測試規(guī)范b/g滿足產(chǎn)品規(guī)格數(shù)據(jù)速率（Mbits/s）125.51169121824364854EVM（dB）-10-10-10-10-5-8-10-13-16-19-22-25n 滿足產(chǎn)品規(guī)格ModulationBPSKQPSKQPSK16-QAM16-QAM64-QAM64-QAM64-QAMCode Rate1/21/23/41/23/42/33/45/6Relative Constellation Error (dB)-5-10-13-16-19-22-25-28測試說明此項目為必做項目測試項目Frequency Error頻率誤差測試預置條件儀器設備：衰減器一個，IQview/nXn（矢量信號分析儀）一臺和屏蔽箱一臺，測試Computer以及測試電纜。測試步驟1. 按圖組網(wǎng)，儀器、設備開機預熱30分鐘以上，配置DUT以最大發(fā)射功率等級由Port1天線口連續(xù)發(fā)射。2. 在DUT連續(xù)發(fā)射情況下，配置DUT分別設為b模、g模、a模、20M帶寬n模、40M帶寬n模，等DUT穩(wěn)定后，用儀器測試DUT的頻偏并記入表格。3. 配置DUT分別工作于Port2、Port3，重復步驟2測量DUT的頻偏，并記入表格。測試規(guī)范不同Rate下的頻偏應滿足規(guī)格要求為最大20ppm測試說明此項目為必做項目測試項目Lo Leakage 本征泄露測試預置條件儀器設備：衰減器一個，IQview/nXn（矢量信號分析儀）一臺和屏蔽箱一臺，測試Computer以及測試電纜。測試步驟1. 按圖組網(wǎng)，儀器、設備開機預熱30分鐘以上，配置DUT以最大發(fā)射功率等級由Port1天線口連續(xù)發(fā)射。2. 在DUT連續(xù)發(fā)射情況下，配置DUT分別設為b模、g模、a模、20M帶寬n模、40M帶寬n模，等DUT穩(wěn)定后，用儀器測試DUT的載波壓縮并記入表格。3. 配置DUT分別工作于Port2、Port3，重復步驟2測量DUT的載波壓縮，并記入表格。測試規(guī)范不同Rate下的載波壓縮應滿足規(guī)格要求為11b信道中心頻率較SIN（x）/x功率低15dB11g中心頻率泄露不超過總的發(fā)射功率的-15dB(小于平均功率+2dBm)20M帶寬11n中心頻率泄露不超過總的發(fā)射功率的-15dB(小于平均功率+2dBm)40M帶寬11n中心頻率泄露不超過總的發(fā)射功率的-18dB(小于平均功率+2dBm)測試說明此項目為必做項目測試項目Power On/Off Ramp TX 上升/下降時間測試預置條件儀器設備：衰減器一個，IQview/nXn（矢量信號分析儀）一臺和屏蔽箱一臺，測試Computer以及測試電纜。測試步驟1. 按圖組網(wǎng)，儀器、設備開機預熱30分鐘以上，配置DUT以最大發(fā)射功率等級由Port1天線口連續(xù)發(fā)射。2. 在DUT連續(xù)發(fā)射情況下，配置DUT分別設為b模、g模、a模、20M帶寬n模、40M帶寬n模，等DUT穩(wěn)定后，用儀器測試DUT的載波壓縮并記入表格。3. 配置DUT分別工作于Port2、Port3，重復步驟2測量DUT的載波壓縮，并記入表格。測試規(guī)范 功率上升/下降時間小于2us測試說明此項目為必做項目測試項目Receiver Sensitivity 接收靈敏度測試預置條件儀器設備：衰減器一個，IQview/nXn（矢量信號發(fā)生器）一臺和屏蔽箱一臺，測試Computer以及測試電纜。測試步驟1. 按圖組網(wǎng)，儀器、設備開機預熱30分鐘以上，配置儀器，由Port1天線口輸入。2. 在信號源連續(xù)發(fā)送一定數(shù)量的包，配置DUT分別設為b模、g模、a模、20M帶寬n模、40M帶寬n模，當PER為1%(11n)/8%(11b)/10%(11g)記錄其接收靈敏度。3. 信號源分別接于Port2、Port3，重復步驟2測量接收靈明度，并記入表格。測試規(guī)范11b/g 接收靈敏度數(shù)據(jù)速率（Mbits/s）125.51169121824364854接收門限電（dBm）-82-80-78-76-82-81-79-77-74-70-66-6511n 接收靈敏度ModulationcodingRate Adjacent channel rejectionAlternate adjacent channel rejectionMinimum sensitivity 20MHzMinimum sensitivity 40MHzBPSK1/21632-80-77QPSK1/21329-77-74QPSK3/41127-75-7216-QAM1/2824-72-6916-QAM3/4420-68-6564-QAM2/3016-64-6164-QAM3/4-115-63-6064-QAM5/6-214-62-59測試說明此項目為必做項目測試項目Receiver Maximum Input Level 接收最大輸入信號電平測試預置條件儀器設備：衰減器一個，IQview/nXn（矢量信號發(fā)生器）一臺和屏蔽箱一臺，測試Computer以及測試電纜。測試步驟4. 按圖組網(wǎng)，儀器、設備開機預熱30分鐘以上，配置儀