蓝牙测试标准

ED01 VERSIONV 1 0 ENT REFERENCE MPD DT HPD PHD EB 07 11 2005 Page 1 12 标题 蓝牙测试项目和限值蓝牙测试项目和限值 内容 本文档描述了蓝牙模块的测试项目和限值 符合蓝牙标准 1 2 DIFFUSION 作者审核VISA QUALITY LEVEL 1LEVEL 2 功能 姓名 日期 VISA N A ED01 VERSIONV 1 0 ENT REFERENCE MPD DT HPD PHD EB 07 11 2005 Page 2 12 Summary 1介绍介绍 3 2蓝牙射频性能测试蓝牙射频性能测试 4 2 1发射功率发射功率 4 2 2调制特性 频率偏移调制特性 频率偏移 4 2 3初始载波频率容许量初始载波频率容许量 5 2 4灵敏度灵敏度 5 2 5灵敏度限值灵敏度限值 5 2 6阻塞阻塞 6 3无线链路范围无线链路范围 7 4协同工作能力协同工作能力 7 4 1GSM 通信下的蓝牙灵敏度通信下的蓝牙灵敏度 7 4 2蓝牙通信下的蓝牙通信下的 GSM 灵敏度限值灵敏度限值 7 5附录附录 9 5 1测试条件测试条件 9 5 1 1常规测试条件 9 5 1 2极限测试条件 9 ED01 VERSIONV 1 0 ENT REFERENCE MPD DT HPD PHD EB 07 11 2005 Page 3 12 1介绍介绍 在 M5 和 E6 项目中采用的蓝牙模块是菲利普的 BGB204 BGB204 符合蓝牙协议 1 2 在 M5 和 E6 项目中 蓝牙模块支持 class 2 功率等级 并且不支持功率控制 蓝牙模块的射频测试项目包括 射频性能测试 无线链路范围测试 协调工作能力测试 蓝牙模块射频性能测试项目中的功率谱密度 输出功率谱的频率范围 邻道功率 载波频率漂移 载波干扰和交调性能测试并没有包括在本文档中 菲利普对 BGB204 的这些性能进行了测试和质量 控制 这些性能符合蓝牙协议 1 2 本文档中的射频性能测试包括了蓝牙模块的原理图和版图能够影响的射频测试项目 参考文档 Core System Package Part A Radio Frequency Test Suite Structure TSS and Test Purposes TP Specification 1 2 Revision 1 2 3 Document n 20 B 353 1 2 3 测试设备 Rohde Schwarz CMU200 option K53 Bluetooth ED01 VERSIONV 1 0 ENT REFERENCE MPD DT HPD PHD EB 07 11 2005 Page 4 12 2蓝牙射频性能测试蓝牙射频性能测试 蓝牙射频性能测试的所有测试项目都是在连接模式下进行的 蓝牙天线与蓝牙模块的功率输出电路断开 功率输出电路通过 50ohm 连接器与测试设备 CMU 连接 2 1发射功率发射功率 蓝牙模块符合 class 2 功率等级 所以发射功率应该满足下面要求 6dBm Pout 0dBm 如果 EUT 的功率等级为 2 6dBm 平均功率 4dBm 如果 EUT 的功率等级为 3 平均功率 0dBm 2 功率密度 初始状态同 1 测试仪通过扫频 在 240MHz 频带范围内找到对应最大功率的频点 然后以 此频点进行时域扫描 扫描时间为 1 分钟 测出最大值 要求小于 20dBm 100kHz 3 功率控制 初始状态为环回 非跳频 EUT 分别工作在低 中 高三个频点 回送调制信号为 PN9 的 DH1 分组 测试仪通过 LMP 信令控制 EUT 输出功率 并测试功率控制步长的范围 规范要求在 2dB 和 8dB 之间 4 频率范围 初始状态同 3 测试仪对 EUT 回送的净荷为 PN9 的 DH1 分组扫频测量 当 EUT 工作在最低 频点时 测试仪找到功率密度下降为 80dBm Hz 时的频点 fL 当 EUT 工作在最高频点时 测试仪找 到功率密度下降为 80dBm Hz 时的频点 fH 对于 79 信道的系统 要求 fL fH 位于 2 4 2 4835GHz 范围内 5 20dB 带宽 初始状态同 3 EUT 分别工作在低 中 高三个频点 回送调制信号为 PN9 的 DH1 分组 测 试仪扫频找到对应最大功率的频点 并且找到其左右两侧对应功率下降 20dB 时的 fL 和 fH 20dB 带 宽 Df fH fL 要求 Df 小于 1MHz 6 相邻信道功率 初始状态同 3 EUT 工作频点分别为第 3 信道 第 39 信道和第 75 信道 回送净荷为 PN9 的 DH1 分组 测试仪扫描整个蓝牙频段 测试各个信 道的功率 要求相邻第 2 道的泄漏功率小 于 20dBm 相邻第 3 道及其以上的泄漏功率小于 40dBm 7 调制特性 初始状态同 3 EUT 分别工作在低 中 高三个频点 测试仪以所支持的最大分组长度发送 ED01 VERSIONV 1 0 ENT REFERENCE MPD DT HPD PHD EB 07 11 2005 Page 11 12 净荷为的分组 并对 EUT 回送的分组计算频率偏移的峰值和均值 分别记为 Df1max 和 Df1avg 测试仪以所支持的最大分组长度发送净荷为的分组 并对 EUT 回送的分组计算频率偏移的峰值和均 值 分别记为 Df2max 和 Df2avg 要求满足以下条件 至少 99 9 的 Df1max 满足 140kHz Df1max 175kHz 至少 99 9 的 Df2max 3115kHz Df2avg Df1avg 30 8 8 初始载波容限 EUT 为环回状态 回送净荷为 PN9 的 DH1 给测试仪 测试仪先将链路置为非跳频 EUT 分别工 作在低 中 高三个频点 然后测试仪再将链路置为跳频 测试仪根据 4 个前导码计算载波频率 f0 要求与标称频率 fTX 的差小于 75kHz 9 载波频率漂移 初始状态同 3 EUT 分别工作在低 中 高三个频点 回送调制信号为的 DH1 DH3 DH5 分 组 测试仪先根据 4 个前导码计算载波频率 f0 然后每 10 比特净荷测试一次频率 其与初始载频的 差为瞬时频率漂移 最后测试仪将跳频打开 重新测试所有频点下的瞬时频率漂移 瞬时频率漂移 之间的差定义为漂移速率 对于 DH1 分组 要求每次的瞬时漂移小于 25kHz 对于 DH3 DH5 分组 要求载波瞬时漂移小于 40kHz 规范还要求载波漂移速率小于 4000Hz 10 s 1 2 收信机测试 以上介绍了蓝牙发信机的无线指标及其测试 对于收信机测试来说 所有指标的测试都是基于 误比特率的统计 并且至少要统计个比特 众所周知 在误帧率较大的情况下统计误比特率没有任 何意义 因此 为了准确测试收信机的性能 测试仪必须能测试由以下 6 种情况导致的 FER CRC 误差 不正确的净荷长度 同步字出错 HEC 出错 EUT 给 MT8850A 回送 NACK 分组 在预期的时 隙内没有收到 EUT 发送的分组 下面介绍蓝牙收信机的测试 1 单时隙灵敏度 初始状态同 1 1 3 EUT 分别工作在低 中 高三个频点 回送调制信号为 PN9 的 DH1 分组 依照蓝牙规范的要求 测试仪控制其输出功率 以使 EUT 的收信功率为 70dBm 蓝牙规范允许 EUT 发送的射频信号具有 75kHz 的初始误差和 40kHz 的频率漂移 即总共允许有 115kHz 的误差 此外 还要考虑调制 符号定时等引起的误差 假如 EUT 的收信机性能由一个输出 完美 信号的测试仪来 测试 其测试结果不足以提供冗余度来适应真正的无线传输环境 用户将得到一个关于收信机质量 的错误结果 经验告诉我们 对于有扰测试 蓝牙收信机的灵敏度一般会劣化 4 10dB 具体值与分 组长度和蓝牙芯片种类有关 测试仪必须支持有扰发射 dirty transmitter 见表 1 将干扰加入到发 送的蓝牙信号中 每 20ms 一组 从第一组依次到第十组 再返回第一组 不断重复 此外 蓝牙 基带信号还受一正弦波调制 测试仪对误码率进行统计 要求误码率 BER 0 1 此外 如果有条 件的话 最好在跳频状态下再重新测试一遍 2 多时隙灵敏度 类似于单时隙灵敏度的测试 不过分组类型为 DH3 DH5 3 C I 性能 ED01 VERSIONV 1 0 ENT REFERENCE MPD DT HPD PHD EB 07 11 2005 Page 12 12 初始状态同 1 1 3 EUT 分别工作在低 中 高三个频点 测试仪发送的有用信号为净荷 PN9 的 DH1 分组 同时还发送净荷 PN15 的蓝牙干扰信号 有用信号和干扰信号的功率电平参见表 2 测试仪进行误码率统计 要求 BER0 1 则测试仪记录此时干扰信号的频 点 要求频点的个数小于 24 其他条件不变 仅把干扰信号的电平降为 50dBm 测试仪记录 BER 0 1 时的干扰信号的频点 要求其个数小于 5 个 5 互调性能 互调特性是指存在两个或多个跟有用信号有特定频率关系 它们的互调产物刚好落在有用信号 带内 的干扰信号的情况下的接收能力 初始状态同 1 1 3 EUT 收发频点相同 分别为低 中 高 频点 测试仪不仅发送净荷为 PN9 的 DH1 分组作为有用信号 其功率比参考灵敏度高 6dB 而且发 送功率为 39dBm 频率为 f1 的正弦波干扰信号 以及功率为 39dBm 频率为 f2 的 PN15 调制的蓝 牙干扰信号 2 倍的 f1 与 f2 的差正好等于 EUT 的收信频点 并且 f2 f1 3MHz 4MHz 或 5MHz 测试仪统计误码率 要求 BER 0 1 6 最大输