WiFi_测试_及方案

频谱平坦度 Spectral Flatness
相位噪声 Phase Noise 本振泄漏 LO（DC） Leakage 功率上升沿时间 Power On Ramp 功率下降沿时间 Power Down Ramp
接收测试项目
接收灵敏度/误包率（PER）
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LITEPOINT研发测试方案
PC 产品
屏蔽箱
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EVM
增益匹配 相位噪声 群时延 频率误差 抑制
IQ星座图
IQ星座图 EVM vs 子载波 频率误差 vs. time CCDF
These diagrams will allow us to observe the “problems”. 这些图表可以帮助我们发现问题
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5 Compression抑制
That affects EVM
Diagram: CCDF
为了降低功耗&增大传输距离， 功率放大器工作状态尽量接近饱和点
图中看不到抑制（增益饱和）
这个图中可看到有些功率电平不 能达到。存在抑制（增益饱和）
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频谱模板
802.11g Mask
802.11b Mask
蓝色谱线不能超出红色限制线
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发射参数——频谱平坦度 / 本振泄漏
频谱平坦度
蓝色曲线不能超出 上下红色限制线
本振泄漏
不能超过2dB
中间脉冲向下为正常，若 脉冲向上突出并超过虚线 则代表存在一定本振泄漏
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Power ON/OFF Ramp功率上升/下降沿
Diagram: Power ON ramp
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IQ constellation diagram IQ星座图
相位: 0 => 1 180 => 0
0
1
1 bit only
BPSK
2 bit
QPSK
4 bit
16QAM
6 bit
12
Q
Transmitter
我們要傳送 000101…
3
Receiver EVM
2.5
4 000101 的座標是 4 + 3i 4*sine() 調制 3*cos()
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成品测试軟件 —— 介面
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成品测试——設置部份
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成品测试——發射部分介面
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成品测试结果——发射部分
矢量误差EVM 频率 误差 功率 频谱模 板误差
指标要求的范围
符号 时钟 误差
相位误差 相位匹配 获得的产品MAC 地址
产品SSID
I
3.5
誤判為 000111
3.5+2.5i 解調 I(t)=3.5sin(t) Q(t)=2.5cos(t)
I(t) = sine wave Q(t) = cosine wave
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Phase difference: 90deg
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EVM (Error Vector Magnitude)
如果测得EVM较差，如何发现问题所在？
Apply to 802.11b only
Requirement: Power on time < 2us
Diagram: Power down ramp
Requirement: Power down time < 2us
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接收灵敏度/误包率（PER）
接收测试过程：IQsignal控制仪器发送数 据包让产品接收，产品的控Leabharlann Baidu软件统计接 收到的数据包数量，计算出误包率。比如 发1000个数据包，产品收到950个良好的 数据包，那么误包率PER为 (1000950)/1000*100%=5%
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成品测试结果——接收部分
自 动 测 试 过 程
接收灵敏度
40
41
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4 频率误差
Diagram:
That affects EVM
Frequency error vs. time
解决方案: 在校准的时候改变晶振频率可解决这个问题
理想的稳定时间：5us
电源上电时产生频率脉冲
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说明：这个图表展示同步信号发送期间的频率误差而非整个数据包
发射参数——频率误差 / 符号时钟误差 / 相位噪声
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发射参数——功率 / 频谱图
信号波形 单次功率 结果 平均功率 结果
不同产品發出的 功率不一样。一 般在12-20dBm 之间 频谱图
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发射参数—— EVM / 星座图 EVM-矢量误差
EVM指标要求
IQ星座图-反映EVM指标好坏
红点越集中，代表EVM指标 越好。红点发散代表EVM较 差，发射信号的质量则较差
WiFi 的测试项目 和 解决方案
1
目
1. 2. 3. 4.
录
802.11协议要求的测试项目 研发测试项目&LITEPOINT解决方案 生产测试项目&LITEPOINT解决方案 终端成品测试项目&LITEPOINT解决方案
2
802.11协议 要求的测试 项目
高速pcb网 www.gaosupcb.com 研发的解决 生產的解决 方案 方案
产品 软件 驱动
仪器软件 IQSignal
衰减器
RF输入
RF输出
网线
IQView
7
IQnxn
RF1
DUT
RF4
DUT Control Interface
IQnxn Control Interface
IQsignal for MiMo 8
研发测试软件IQsignal
发射测试过程：电脑控制产品发射信号，IQsignal软件接收并分析信号
频率误差 符号时钟误差 相位噪声
根据802.11协议，发射信号频率误差要求小于： 20ppm----802.11a/g；25ppm----802.11b 晶振与电容的匹配好坏直接影响频率误差。 符号时钟误差要求小于： 20ppm----802.11a/g；25ppm----802.11b 相位噪声要求小于 3Deg
各项目详细指标要求请见： 各项目详细指标要求请见： WIFI测试标准（参考）.xls
WIFI测试标准（参考）.xls
4
802.11协议 要求的测试 项目
研发的解决 方案
生產的解决 方案
终端成品的 解决方案
5
研发测试项目
发射测试项目 发射功率 RF Power 矢量误差 EVM（调制精度）/ 星座图 频率误差 Frequency Error 频谱模板 Spectrum Mask 载波抑制 Suppression （CCDF）
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1 增益不匹配
That affects EVM
Diagram:
IQ Diagram
状况:
基准点（绿点）水平方向发散
原因:
Gain mismatch
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PCB板上传送I&Q信号的电路元件有故障（比如电容、电感）
2 相位噪声
That affects EVM
Diagram:
IQ Diagram
状况:
终端成品的 解决方案
3
802.11协议要求的测试项目
工作信道 RF Channel 发射功率(传导方式) O/P power 发射频谱掩模 Freq. Mask 发射中心频率容限 Freq Error 码片时钟频率容限 Chip Clk error 符号时钟频率容限 Symbol Clock Error 发射加电与掉电坡度 Rise and fall time 高速 pcb网 www.gaosupcb.com RF载波抑制 RF Suppression 发射调制精度 EVM 发射机中心频率泄露 LO Leakage 发射机频谱平坦度 Spectral Flatness 发射机星座图差错 EVM 杂散发射(传导方式) 接收机最小输入电平 Rx Sensitivity 接收机最大输入电平 Max I/P Power 接收机临信道抑制Adjacent Channel Suppression
- 基准点（绿点）垂直方向发散 - 星座上的点呈圆状
原因:
• • • • 有杂讯的电压控制晶振 晶振问题 电源噪声 屏蔽有问题
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3 群时延
That affects EVM
Diagram:
EVM vs. sub carrier
Normal
原因: PCB线路长度有问题（太长）
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Group delay between I & Q signals
研发的解决 方案
生產的解决 方案
终端成品的 解决方案
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生产/成品 测试项目
发射（TX）参数包括： 平均功率、矢量误差EVM、频率误差、频谱模板 ，一般选测频段内高、中、低频率和高低速率组合情况下 的这些参数。 接收（TX）参数包括： 接收灵敏度，一般选测频段内高、中、低频率和高低速率 组合情况下的接收灵敏度。对于生产测试，只需测试指定 指标下的误包率是否合格。
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接收灵敏度/误包率（PER）
对802.11a/g，正常工作时要求PER 小于10%，能满足PER小于10%的最 小信号功率即为最小灵敏度，最大信 号功率即为最大灵敏度；对802.11b， PER要求小于8% 。
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802.11协议 要求的测试 项目
终端成品的 解决方案
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终端成品测试方案连接图
LAN
高速pcb网 www.gaosupcb.com 50dB AP 合路器
衰減器
测试流程 1. 设定此方案配套的AP(路由器)的工作信道和速率 2. WiFi终端(被测品)在操作接口上搜索此AP, 然后进行联机和关联 3. 通过电脑利用PING工具,发出1000字节的数据包,终端收到以后会反 回同样的数据包, 从而测量此终端的输出信号的质量, 例如功率,EVM, 频谱,频偏,等等… 4. 接收方面, 仪器的信号源发出数据包, WiFi终端(被测品)收到数据包 以答会反回确认包(ACK),从而计算丢包率,仪器会渐渐把功率往下降, 直至找到最低灵敏度.
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生產自動测试
Shield-box
WiFi产品
射频
控制线 (USB / LAN / RS232) 网线
PC
衰减器
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生产自动测试结果报告
矢量调制误差 指標範圍 平均功率 频率误差 频谱模板 接收灵敏度测试 在要求指标下 测到的误包率
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802.11协议 要求的测试 项目
研发的解决 方案
生產的解决 方案