WiFi-的测试项目-和-解决方案(Aug-2011)

1WiFi的测试项目和解决方案2目录1.802.11协议要求的测试项目2.研发测试项目&LITEPOINT解决方案3.生产测试项目&LITEPOINT解决方案4.终端成品测试项目&LITEPOINT解决方案3802.11协议要求的测试项目研发的解决方案终端成品的解决方案生產的解决方案4列4items2.4GHz工作信道RFChannel发射功率(传导方式)O/Ppower发射频谱掩模Freq.Mask发射中心频率容限FreqError码片时钟频率容限ChipClockerror符号时钟频率容限SymbolClockError发射上升与下降时间RiseandfalltimeRF载波抑制RFSuppression发射调制精度EVM发射机中心频率泄露LOLeakage发射机频谱平坦度SpectralFlatness发射机星座图差错EVM杂散发射(传导方式)802.11协议要求的测试项目各项目详细指标要求请见：WIFI测试标准（参考）.xls各项目详细指标要求请见：WIFI测试标准（参考）.xls5802.11协议要求的测试项目研发的解决方案终端成品的解决方案生產的解决方案6研发测试项目发射测试项目发射功率RFPower矢量误差EVM（调制精度）/星座图频率误差FrequencyError频谱模板SpectrumMask载波抑制Suppression（CCDF）频谱平坦度SpectralFlatness相位噪声PhaseNoise本振泄漏LO（DC）Leakage功率上升沿时间PowerOnRamp功率下降沿时间PowerDownRamp接收测试项目接收灵敏度/误包率（PER）7LITEPOINT研发测试方案网线IQView产品产品软件驱动仪器软件IQSignalPC屏蔽箱衰减器RF输出RF输入8DUTRF1RF4DUTControlInterfaceIQsignalforMiMoIQnxnControlInterfaceIQnxn9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10信号波形频谱图单次功率结果平均功率结果发射参数——功率/频谱图不同产品發出的功率不一样。一般在12-20dBm之间11IQ星座图-反映EVM指标好坏EVM--矢量误差EVM指标要求发射参数——EVM/星座图红点越集中，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12IQconstellationdiagramIQ星座图BPSK10QPSK16QAM相位:0=1180=01bitonly2bit4bit6bit13000101…調制I(t)=coswaveQ(t)=sinwave000101的座標是-7+5i-7*cos()5*sin()Phasedifference:90degTransmitterReceiverQI5-7-64I(t)=-6cos(t)Q(t)=4sin(t)-6+4i誤判為000111EVM我們要傳送解調14EVM(ErrorVectorMagnitude)增益匹配相位噪声群时延频率误差抑制EVMIQ星座图IQ星座图EVMvs子载波频率误差vs.timeCCDFThesediagramswillallowustoobservethe“problems”.这些图表可以帮助我们发现问题如果测得EVM较差，如何发现问题所在？15增益不匹配ThataffectsEVM1Gainmismatch原因:PCB板上传送I&Q信号的电路元件有故障（比如电容、电感）状况:基准点（绿点）水平方向发散Diagram:IQDiagram16相位噪声ThataffectsEVM2状况:-基准点（绿点）垂直方向发散-星座上的点呈圆状Diagram:IQDiagram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17群时延ThataffectsEVM3GroupdelaybetweenI&Qsignals原因:PCB线路长度有问题（太长）NormalDiagram:EVMvs.subcarrier18频率误差ThataffectsEVM4电源上电时产生频率脉冲理想的稳定时间：5usDiagram:Frequencyerrorvs.time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解决方案:在校准的时候改变晶振频率可解决这个问题19发射参数——频率误差/符号时钟误差/相位噪声频率误差根据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。符号时钟误差相位噪声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3Deg20Compression抑制ThataffectsEVM5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）图中看不到抑制（增益饱和）Diagram:CCDF21频谱模板蓝色谱线不能超出红色限制线802.11bMask802.11gMask22频谱平坦度本振泄漏蓝色曲线不能超出上下红色限制线不能超过2dB发射参数——频谱平坦度/本振泄漏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23PowerON/OFFRamp功率上升/下降沿Diagram:PowerONrampDiagram:PowerdownrampRequirement:Powerontime2usRequirement:Powerdowntime2usApplyto802.11bonly24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，产品的控制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(1000-950)/1000*100%=5%25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%。26802.11协议要求的测试项目研发的解决方案终端成品的解决方案生產的解决方案27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（RX）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。28生產自動测试网线射频WiFi产品PCShield-box衰减器控制线(USB/LAN/RS232)29生产自动测试结果报告矢量调制误差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指標範圍30802.11协议要求的测试项目研发的解决方案终端成品的解决方案生產的解决方案31测试方案连接图IQSeriesWLAN测试仪VSAVSG射频合路器APRFTX/RX50dBDUTRFTX/RX网线DUT部份AP部份网线射频线射频线射频线射频线主控电脑1.网络连线2.发射机测试3.接收机测试32终端成品测试方案连接图合路器LAN衰減器AP50dB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.33成品测试軟件——介面34成品测试——設置部份35成品测试——發射部分介面36成品测试结果——发射部分矢量误差EVM获得的产品MAC地址功率频率误差频谱模板误差相位误差相位匹配指标要求的范围符号时钟误差产品SSID37成品测试结果——接收部分接收灵敏度自动测试过程