WiFi测试指标介绍

WiFi测试指标介绍技术中心2012-11-8目录•1TransmitterPower发送功率•2TransmitSpectrumMask发送信号频谱模版•3FrequencyError频率误差•4EVM矢量误差幅度•5BandEdgesandharmonics频带边缘以及谐波•6SpectralFlatness频谱平坦度•7PowerOn/OffRampTX上升/下降时间•8ReceiverSensitivity接收灵敏度•9ReceiverMaximumInputLevel接收最大输入信号电平•10ReceiveAdjacentChannelRejection临道抑制•11ConductiveThroughputTest吞吐量1.TransmitterPower发送功率•工作频率—IEEE802.11a（5GHz）每个通道中心频率=5000+5Xnch(MHz)1.TransmitterPower发送功率•工作频率—IEEE802.11b/g/n（2.4GHz）ChannelIDFrequency(MHz)FCC(USA)IC(Canada)ETSI(Europe)SpainFranceJapanChina12412OOOOO22417OOOOO32422OOOOO42427OOOOO52432OOOOO62437OOOOO72442OOOOO82447OOOOO92452OOOOO102457OOOOOOO112462OOOOOOO122467OOOO132472OOOO142484O1.TransmitterPower发送功率•11b/g/a、20M带宽11n、40M带宽11n发射功率无统一标准，需根据实际情况灵活应用。可是，北美最大功率不超过30dBm，中国及欧洲国家最大功率不超过20dBm，日本最大功率不超过22dBm。•发送功率表征的是待测物发送无线信号强度的大小，在满足频谱模版、EVM性能的前提下，功率越大，其性能越好，在实际应用中表现为无线覆盖范围越大。•测量发送功率可以使用功率计、矢量信号分析仪或IQview/nxn。2.TransmitSpectrumMask发送信号频谱模版•使待测产品处于发射状态，用矢量信号分析仪或IQview/nXn观察其波形，其频谱模版在下图所示蓝色粗实线以下为合格，在发送功率满足要求的前提下，频谱模版越小且离蓝色粗实线越远，其性能越好。•11b/g/a发射功率频谱模板应分别符合以下要求：（Span110MHz、RBW(分辨率带宽)100kHz、VBW(视频带宽)100kHz(11b)、VBW(视频带宽)30kHZ(11a/g/n)、SweepTime500ms）b模g/a模2.TransmitSpectrumMask发送信号频谱模版•20M带宽11n、40M带宽11n发射功率频谱模板应分别符合以下要求：•无线频谱模版可以测量发送信号的质量和对相邻信道的干扰抑制能力。20Mn模40Mn模3.FrequencyError频率误差•频率误差表征射频信号偏离该信号所处信道中心频率的大小，通常以IQview/nxn或矢量信号分析仪来测量，单位为ppm。FreqErr(kHz)与Sym.Clk(ppm)转换举例：FreqErr：10.34kHz；carrierfrequency：2.412GHz1)%changeoffrequency=10.34k/2.412G=0.000429%2)ppm=0.000429%*1000000=4.29ppm•测试频率误差要求：＜±25ppm（802.11b）；＜±20ppm（802.11g/a/n）(Span50kHz、RBW1kHz、VBW1kHz、SweepTime50ms)•频偏越小越好，在实际的硬件电路设计中，晶振性能的一致性影响WIFI产品频率误差的一致性，在晶振的选型上，要将性能与成本做折中考虑。确定晶体负载电容公式：CL=[C1C2/(C1+C2)]+Cstray其中：Cstray是存在于电路中的寄生电容，通常为2~5pF.C1,C2为我们电路中所用的并联谐振的负载电容。4.EVM矢量误差幅度•EVM是errorvectormagnitude的缩写，他表征的是一个给定时刻理想无误差基准信号与实际发射信号的向量差，如下图所示。b模EVMspec：35%20log(35/100)=-9.12dbg模EVMspec:4.EVM矢量误差幅度在AP处于发送状态时，EVM与发送功率相关联：发送功率越大，矢量误差被放大的越多，体现在测试结果上，就是EVM越大即发送信号质量越差。•在AP的无线指标中，EVM是发送状态时一个非常重要的指标，它是表征信号发送质量的好坏的一个指标。•在实际应用中，我们要在发送功率和EVM间取一个折中，这就是在测试g模和n模时，发送信号功率不能太大的原因。5.BandEdgesandharmonics频带边缘以及谐波•BandEdges工作带宽：2390MHz~2483.5MHz（FCC）（Span100MHz、RBW1MHz、VBW30Hz）•Harmonics谐波：其频率为基波的倍数的辅波或分量（Span100MHz、RBW1MHz、VBW30Hz）–TxFundamentalSignal(802.11b/g)•2412MHz(Ch1),2437MHz(Ch6),2462MHz(Ch11)–TX2ndHarmonic•4824MHz(Ch1),4874MHz(Ch6),4924MHz(Ch11)–TX3rdHarmonic•7236MHz(Ch1),7311MHz(Ch6),7386MHz(Ch11)–TX4thHarmonic(不在受限带宽内)•9648MHz(Ch1),9748MHz(Ch6),9848MHz(Ch11)–TX5thHarmonic•12060MHz(Ch1),12185MHz(Ch6),12310MHz(Ch11)BandEdges和Harmonics分别应符合要求：不大于-41.3dBm6.SpectralFlatness频谱平坦度•平坦度表征待测信号在其所处信道内，功率平坦的程度，通常用IQview/nxn来测量，规范要求与实际测试结果如下图所示。•我们要求平坦度测试曲线必须要在上图所示的两条红线的范围之内，频谱平坦度的平坦与否影响无线信号的连接性能。7.PowerOn/OffRampTX上升/下降时间•TX上升/下降时间规范要求需小于2us，测试用IQview/nxn。8.ReceiverSensitivity接收灵敏度•接收灵敏度是表征待测物接收性能的一个参数，接收灵敏度越好，其接收到的有用信号就越多，其无线覆盖范围越大。•接收灵敏度可以用IQview/nxn来测量，在测量接收灵敏度时，要使待测设备处于接收状态，用IQview/nxn的信号发生器发送特定的包文件，在IQview/nxn操作软件上更改信号输出功率，直到PER（%）（误包率）满足规范规定的要求（11bPER:8%,psdulength:1024bytes;11g,11aPER:10%,psdulength:1000bytes;11nPER:10%,psdulength:4096bytes）。•接收灵敏度为IQview/nxn上的信号输出功率与IQview/nxn和待测件之间的cable、衰减器、DCBlock等总的衰减值之差。接收灵敏度应满足如下要求：8.ReceiverSensitivity接收灵敏度举例：如果WiFi测试的数值为－83dBm，总的衰减为2dBm，那么测试得到的接收灵敏度为-83-2＝－85dBm。9.ReceiverMaximumInputLevel接收最大输入信号电平•接收最大输入信号电平是表征WIFI产品接收性能的另外一个参数，在接收灵敏度一定的情况下，接收最大电平越高表示WIFI产品的动态范围越大。•最大输入信号电平应满足如下要求：10.ReceiveAdjacentChannelRejection临道抑制11b：主信号到DUT接收口的功率为灵敏度加上6dB；邻道信号频率与主信号频率间隔大于等于25MHz，临道信号强度与主信号相差幅度为35dB，要求PER小于8%。11g：主信号到DUT接收口的功率为灵敏度加上3dB；邻道信号频率与主信号频率间隔25MHz，临道信号强度与主信号相差幅度如表中所示，要求PER小于10%。11a：主信号到DUT接收口的功率为灵敏度加上3dB；邻道信号频率与主信号频率间隔20MHz，临道信号强度与主信号相差幅度如表中所示，要求PER小于10%。10.ReceiveAdjacentChannelRejection临道抑制合路器DUTIQnxn1发出主信号IQnxn2发出干扰信号Channel7Channel7Channel1/2/12/13干扰信号输出功率与主信号输出功率差值为临道抑制（干扰信号输出功率减去主信号输出功率）11n(20M)：主信号到DUT接收口的功率为灵敏度加上3dB；邻道信号频率与主信号频率间隔20MHz，临道信号强度与主信号相差幅度如表中所示，要求PER小于10%。11.ConductiveThroughputTest吞吐量•吞吐量是指在没有帧丢失的情况下，设备能够接受并转发的最大数据速率。吞吐量满足以下规格：11b上、下行均要满足≥4.5Mbps；11g上、下行均要满足≥20Mbps；11n上、下行均要满足≥75Mbps(1T1R,HT40)；≥135Mbps(2T2R,HT40)功率计算与IQview/IQnxn参数设置•有关功率问题，我们是按每个天线11dBm的发射功率，可以得出一个天线时的发射功率为：12.59mw，而2个天线时，它的功率相加为25.18mw；那么可以求出2根天线（每个天线输出11dBm）时它的功率为10*lg25.18=14.01dBm；•我们测试报告给的是单个天线时的功率值。比如Sagemcom测试报告是两根天线的测试结果，所以会比我们的测试结果高出3dB。•另外一个是设置问题：FrequencySync:------------------设置项ShortTrainingSymbols---------可选项1；LongTrainingSymbols----------可选项2；FullDataPackage-----------------可选项3；如果测试时选用“FullDataPackage”可以发现EVM在发射功率不变的情况下比其他两个选项提高5~6dB，而其它两个选项的EVM测试结果差不多。谢谢！